2020-05-23 06:32:01
时间的缝隙量子物理学家如何从旧技巧中发明新代码

悉尼大学的一位科学家已经实现了一位量子产业内部人士所说的“许多研究人员认为不可能的事情”。

物理学院的本杰明·布朗博士开发了一种用于量子计算机的纠错代码,它将释放更多的硬件来进行有用的计算。它还提供了一种方法,使Google和IBM等公司可以设计更好的量子微芯片。

他通过将在三维中运行的已知代码应用于二维框架来做到这一点。

布朗博士说:“诀窍是将时间用作第三维。我使用了两个物理维度,并增加了时间作为第三维。” “这为我们提供了前所未有的可能性。”

他的研究今天发表在《科学进展》上。

他说:“这有点像编织。” “每一行就像一维线。您将一排排的羊毛编织在一起,随着时间的流逝,这将产生一个二维的材料面板。”

容错量子计算机

在制造足以解决有用问题的机器之前,减少量子计算中的错误是科学家面临的最大挑战之一。

悉尼大学纳米研究所的研究员布朗博士说:“由于量子信息是如此脆弱,因此会产生很多错误。”

完全消除这些错误是不可能的,因此目标是开发一种“容错”架构,其中有用的处理操作远胜于纠错操作。

“在单个错误触发黑屏或其他故障之前,您的手机或笔记本电脑将在数十年内执行数十亿次操作。当前的量子操作很幸运,每20次操作中发生的错误少于一个,这意味着数百万个错误小时,”布朗博士说,他还曾在ARC工程量子系统卓越中心工作。

“那是很多掉线的东西。”

当今实验量子计算机中的大多数构造块(量子位或量子位)都由纠错的“开销”承担。

“我抑制错误的方法是使用在整个体系结构的二维表面上运行的代码。这样做的效果是使大量硬件免于纠错,并允许其继续使用有用的东西,布朗博士说。

Naomi Nickerson博士是位于加利福尼亚帕洛阿尔托的PsiQuantum的量子架构主管,与这项研究无关。她说:“这一结果为执行容错门建立了新的选择,它有可能极大地减少开销,并使实用的量子计算更加接近。”

通用计算之路

诸如PsiQuantum之类的初创公司以及Google,IBM和Microsoft等大型技术公司正在牵头开发大型量子技术。迫切需要找到允许其机器扩展的纠错码。

微软昆腾公司的高级研究员迈克尔·贝弗兰德博士(Michael Beverland博士)也没有与这项研究保持联系。无需蒸馏,许多研究人员认为这是不可能的。”

当前存在的二维代码需要Beverland博士所称的蒸馏,更准确地称为“魔术蒸馏”。量子处理器在此处对多个计算进行排序,并提取出有用的计算。

只是抑制了错误,这消耗了很多计算硬件。

布朗博士说:“我已经运用了三维代码的力量,并将其适应了二维框架。”

布朗博士今年很忙。 3月,他与EQUS和悉尼大学的同事在顶级物理学杂志《 Physical Review Letters》上发表了一篇论文。在他的研究中,他和同事们开发了一种解码器,该解码器比以往任何时候都可以识别和纠正更多的错误,从而在错误纠正方面创造了世界纪录。

布朗博士说:“识别出更常见的错误是我们可以释放更多处理能力用于有用计算的另一种方式。”

Stephen Bartlett教授是该论文的合著者,并领导了悉尼大学的量子信息理论研究小组。

“我们在悉尼的小组非常专注于发现如何扩大量子效应,以便它们可以为大型设备提供动力,”兼科学系研究副院长的巴特利特教授说。

“布朗博士的工作展示了如何为量子芯片做到这一点。这种进展将使我们能够从少量的量子位发展到非常大的数量,并建造超强大的量子计算机,以解决明天的重大问题。 ”

人类科学
因担心学术自由而从匈牙利迁出的一所国际大学,其校长周一说,已在维也纳敞开大门捍卫“自由科学和思想”。中欧大学(CEU)去年12月宣布,它将与布达佩斯首相维克多·奥尔班(Viktor Orban)政府进行激烈的法律斗争,将大部分计划从布达佩斯迁至维也纳。
2019-10-08 06:02:01
人类科学
在德国火车站进行的一项涉及纸杯和逃避橙子的实验发现,如果她似乎是穆斯林,人们不太可能帮助一个女人 - 但如果她以某种方式证明她分享他们的话,他们更有可能帮助那个女人。社会价值观。
2019-08-08 00:49:01
人类科学
称为tRNA或转移核糖核酸的分子是人类基因组中作为翻译者的重要组成部分。它读取遗传密码并将其转化为蛋白质 - 人体的关键组成部分之一。当研究人员和临床医生调查基因组与疾病的关系时,他们传统上一直关注蛋白质代码的突变。但是现在西方大学的研究人员已经证明,编码tRNA的基因也可能存在导致代码被误读的突变,并且比以前认为的数量更多。
2019-08-14 05:46:02
人类科学
聚变器(stellators)面临的一个关键障碍是扭曲装置,它们试图在地球上利用为太阳和恒星提供动力的聚变反应,但是它们维持维持为这些反应提供燃料的等离子体的热量和性能的能力有限。
2020-02-25 17:26:01
人类科学
尤利娅·内夫斯卡娅(Yulia Nevskaya)首次进入“魔兽世界”,时间是晚上7点。她创建了一个化身来代表她在在线视频游戏中的形象,并开始探索另一片土地。
2019-10-08 20:02:01
人类科学
三位西南研究所的科学家们将他们的地下水管理专业知识贡献给了一本关于爱德华兹含水层的新书,这是圣安东尼奥地区及周边社区的主要水源。这篇27页的回忆录题为“爱德华兹含水层:重要水资源的过去,现在和未来”,由美国地质学会(GSA)出版,汇集了数十年的研究成果,解决了含水层面临的新挑战。
2019-08-19 23:37:01
人类科学
有些语言比其他语言更快吗?一些结构上更复杂吗?最后,在传输信息方面更好一些吗?这些古老的问题可能在9月4日出版的Science Advances新文章中得到了惊人的答案。这项名为“不同的语言,类似的编码效率:跨越人类交流利基的可比信息率”的研究由一个国际和跨学科团队进行,该团队由里昂的Laboiqueoire Dynamique Du Langage / CNRS /UniversitéLinon2和Collegium de Lyon的科学家参与,法国,新西兰坎特伯雷大学,韩国水原的Ajou大学和香港的香港大学报告了17种语言的信息理论分析结果。
2019-09-05 22:19:01
人类科学
Verdazyl自由基是稳定的分子,是多种有机物质的一部分。您可以从字面上感知,触摸并看到它们。更重要的是,由于它们的性质不同于其他经典有机分子,因此它们可以用于多种目的。在某些条件下,这些自由基具有使其能够解决现代科学技术中非常规问题的特性。例如,根据一个概念,基于稳定基团的化合物可以用于创建量子计算机的逻辑元素。
2019-10-11 13:30:01
人类科学
树突状“脊柱”是两个神经细胞之间连接(突触)接收侧的小突起,被认为是哺乳动物神经元回路的关键功能组件。棘的形状和数量受神经元活动调节,并与学习和记忆有关。
2019-10-21 20:58:02
人类科学
哥伦比亚大学的一个研究小组已经对猕猴进行了实验,并且这样做的证据表明它们能够进行基于推理的思考。在他们发表在“科学进步”杂志上的论文中,该小组描述了他们进行的实验以及他们从中学到了什么。
2019-08-06 00:21:01