日本富士通和大阪大學發布新量子計算架構

編譯／李寓心

日前，日本最大的數位服務公司—富士通（Fujitsu），與全日本排名前5的大阪大學，所設立的量子通訊和量子生物學中心（QIQB），共同發布一種新型高效能模擬旋轉量子的計算架構，實現量子計算實用化的重要里程碑，有望徹底改變量子化學和複雜金融系統領域的研究。

根據報導，新計算架構，將量子糾錯所需的量子位元，比過去所需的數量減少了90%，將100萬個量子位元，降低至1萬個。因為在傳統的量子計算架構中，需要達到真正能容錯的量子計算機，總共需要超過100萬個物理量子位元，使得早期FTQC時代的量子計算機，只能利用傳統架構進行量子糾錯，導致計算規模備受限制。

通常量子計算只有在具備「FTQC」糾錯功能，才能使未來量子計算機可能實現。為了解決這些問題，富士通和大阪大學透過重新定義通用量子閘，成功實現，世界首創的相位旋轉閘（Phase rotation gate），推動高效能的相位旋轉，加速達到真正的容錯量子計算。因為過去在進行這一過程時，需要大量的量子位元和量子閘的操作，而在新架構中的量子閘，可藉由相位直接旋轉至任何指定的角度執行。

這樣一來，就能成功地將量子糾錯所需的量子位元數量，減少至現有技術的10%；旋轉量子閘所需的操作數減少10%，還有量子位元中的量子錯誤率，能被抑制在13%左右，從而達到高度精算的可能，同時也為1萬個量子位元和64個邏輯量子位元的計算機，奠定了一定的基礎，提高了量子計算機近10倍的性能。

資料來源：HPC WIRE

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