苏塞克斯大学 用于提高早期量子计算机计算能力的算法的可视化描述
学分:苏塞克斯大学温福瑞·德申格 苏塞克斯大学的量子物理学家创造了一种算法，可以加快目前正在开发的早期量子计算机的计算速度
他们创造了一种新的方法，在量子计算机周围路由离子或带电原子，以提高计算效率
苏塞克斯团队已经展示了如何通过使用新的“路由算法”，在这样一台量子计算机中最有效地进行计算
他们的论文“全球连接的俘获离子量子计算机的有效量子位路由”发表在《高级量子技术》杂志上
这个项目的工作小组由温弗里德·申格教授领导，成员包括马克·韦伯博士
史蒂文·赫伯特和博士
塞巴斯蒂安·韦德
科学家们创造了一种新的算法，可以在量子计算机中调节交通，就像在繁忙的城市中管理交通一样
在俘获离子设计中，量子位可以长距离物理传输，因此它们可以很容易地与其他量子位相互作用
他们的新算法意味着数据可以在量子计算机中流动，没有任何“交通堵塞”
这反过来又产生了更强大的量子计算机
量子计算机被期望能够解决对经典计算机来说太复杂的问题
量子计算机使用量子比特以一种新的强大的方式处理信息
该团队首先分析的特定量子计算机架构是一种“俘获离子”量子计算机，由硅微芯片组成，单个带电原子或离子悬浮在芯片表面上方
这些离子被用来存储数据，其中每个离子保存一个量子位的信息
在这样的量子计算机上执行计算涉及到移动离子，类似于玩帕克曼游戏，数据(离子)移动得越快、越有效，量子计算机就越强大
在建造大规模量子计算机的全球竞赛中，有两种领先的方法，“超导”设备是国际商用机器公司(IBM)和谷歌(Google)等集团关注的焦点，而“俘获离子”设备是苏塞克斯大学的离子量子技术集团和新出现的通用量子公司等使用的
超导量子计算机有固定的量子位，它们通常只能与紧邻的量子位相互作用
涉及遥远量子位的计算是通过一系列相邻量子位的通信来完成的，这一过程类似于电话游戏(也称为“中国悄悄话”)，在电话游戏中，信息是沿着一排人从一个人低声传递给另一个人的
和电话游戏一样，链条越长，信息越容易被破坏
事实上，研究人员发现这个过程会限制超导量子计算机的计算能力
相比之下，苏塞克斯科学家通过为他们的俘获离子结构部署新的路由算法，发现他们的量子计算方法可以实现令人印象深刻的计算能力
“量子体积”是一个新的基准，用于比较近期量子计算机的计算能力
他们能够使用量子体积将他们的结构与超导量子位模型进行比较，在超导量子位模型中，他们假设两种方法的误差水平相似
他们发现俘获离子方法的表现一直比超导量子比特方法好，因为他们的路由算法本质上允许量子比特直接与更多的量子比特相互作用，这反过来又提高了预期的计算能力
苏塞克斯大学苏塞克斯量子技术中心的博士研究员马克·韦伯说:“我们现在可以预测我们正在建造的量子计算机的计算能力
我们的研究表明了俘获离子器件的一个基本优势，新的路由算法将允许我们最大限度地提高早期量子计算机的性能
" 苏塞克斯大学苏塞克斯量子技术中心主任阿申格教授评论道:“事实上，这项工作是建造能够解决现实世界问题的实用量子计算机的又一块垫脚石
" 温弗雷德·申格教授和博士
塞巴斯蒂安·魏德最近推出了他们的衍生公司——通用量子公司，旨在制造世界上第一台大规模量子计算机
它已经吸引了一些世界上最强大的科技投资者的支持
该团队在2017年首次发布了如何建造大规模囚禁离子量子计算机的蓝图
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