量子突破：“魔术状态”现在更容易，更快且噪音更少
几十年来，执行计算的量子计算机比传统计算机快数百万次，这仍然是一个诱人而遥远的目标。但是，量子物理学的新突破可能刚刚加快了时间表。
在一篇文章中发表 prx量子，大阪大学工程科学研究生院和量子信息和量子生物学中心的研究人员设计了一种方法，该方法可用于在量子计算机中准备高保真的魔术状态，以在量子计算机中使用，其高度较小，而且准确性却大大降低了。
量子计算机利用量子力学的奇妙特性，例如纠缠和叠加，比经典计算机更有效地执行计算。这样的机器可以催化工程，金融和生物技术等多样化的领域创新。但是在发生这种情况之前，必须克服一个重大的障碍。
首席研究员Tomohiro Itogawa说，量子系统一直非常容易受到噪声的影响。即使是温度的丝毫扰动或来自外部源的单个任性光子也可以轻松破坏量子计算机的设置，从而使其毫无用处。噪音绝对是量子计算机的第一敌人。
因此，科学家对构建所谓的易耐断层量子计算机非常感兴趣，这些量子计算机足够强大，即使受到噪声的影响，也可以继续准确地计算计算。魔术状态蒸馏是由许多嘈杂的量子制备单个高保真量子状态的，它是创建此类系统的流行方法。但是有一个渔获。
传统上，魔术状态的蒸馏是一个非常昂贵的过程，因为它需要许多Qubits。”高级作者Keisuke Fujii解释说。我们想探索是否有任何方法可以加快量子计算所需的高保真状态的准备。”
遵循这一询问线，启发了该团队创建零级版本的魔术状态蒸馏，其中在物理Qubit或Zeroth水平上开发了耐故障的电路，而不是更高的抽象水平。除了需要更少的量子位，与数值模拟中传统版本相比，这种新方法还导致空间和时间间接费用减少了大约数十倍。
Itogawa和Fujii乐观地认为，量子计算的时代与我们想象的那样遥不可及。无论是称其为魔术还是物理学，这种技术都标志着朝着开发可以承受噪音的大型量子计算机开发的重要一步。
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