科学家预测，量子计算机有朝一日将在几秒钟内完成复杂的计算，而传统超级计算机则需要数千年才能解决。

scientists predict that quantum computers will one day perform complex calculations in seconds that a classical supercomputer would have taken thousands of years to solve.

56 量子比特 H2-1 计算机打破了谷歌在 2019 年首次创下的“量子霸权”基准测试中的先前记录。

Scientists acheived an XMB score of 0.35, which means the H2 quantum computer can produce results without producing an error 35% of the time (Image credit: credit Quantinuum)

一台新型量子计算机打破了“量子霸权”的世界纪录，其性能比谷歌 Sycamore 机器创下的基准测试高出 100 倍。

量子计算公司 Quantinuum 的科学家使用新的 56 量子比特 H2-1 计算机进行了各种实验，以对该机器的性能水平和所用量子比特的质量进行基准测试。他们于 6 月 4 日在一项上传到预印本数据库 arXiv 的研究中发表了他们的研究结果。该研究尚未经过同行评审。

为了展示量子计算机的潜力，Quantinuum 的科学家使用了一种众所周知的算法来测量量子比特的噪声或错误倾向。

由于量子力学定律和量子比特之间的纠缠，量子计算机可以并行执行计算，这意味着不同量子比特的命运可以立即相互改变。相比之下，传统计算机只能按顺序工作。

我们之所以需要这么多量子比特来实现“量子霸权”，是因为它们天生就容易出错，需要这么多量子比特来纠正这些错误。这就是为什么许多研究人员现在专注于构建更可靠的量子比特，而不是简单地向机器添加更多量子比特。

When quantum computers overtake classical ones is known as “quantum supremacy,” but achieving this milestone would need a quantum computer with millions of qubits. (Image credit: credit Quantinuum)

该团队使用所谓的线性交叉熵基准 (XEB) 测试了 H2-1 输出的保真度。Quantinuum 代表在一份声明中表示，XEB 输出的结果介于 0（所有输出都无错误）和 1（完全无错误）之间。

谷歌的科学家于 2019 年首次使用 XEB 测试了该公司的 Sycamore 量子计算机，证明它可以在 200 秒内完成当时最强大的超级计算机需要 10,000 年才能完成的计算。他们使用 Sycamore 内置的 53 个超导量子比特记录了大约 0.002 的 XEB 结果。

但在这项新研究中，Quantinuum 科学家与摩根大通、加州理工学院和阿贡国家实验室合作，获得了大约 0.35 的 XEB 分数。这意味着 H2 量子计算机可以在 35% 的时间内产生结果而不会产生错误。

“我们完全专注于通用容错量子计算机的道路，”Quantinuum 首席产品官兼 Cambridge Quantum Computing 创始人 Ilyas Khan 在声明中表示。“这一目标没有改变，但过去几个月的变化清楚地证明了这些进步是多年来工作和投资的结果。”

Quantinuum 此前曾与微软合作展示“逻辑量子比特”，其错误率比物理量子比特低 800 倍。

在 4 月份发表的这项研究中，科学家证明，他们可以用逻辑量子比特进行实验，错误率仅为十万分之一，这比物理量子比特百分之一的错误率要高得多，微软代表说。

“这些结果表明，虽然容错量子计算机的全部优势在本质上没有改变，但它们可能比最初预期的更早实现，”Khan 补充道。

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出处URL： https://www.livescience.com/technology/computing/new-quantum-computer-smashes-quantum-supremacy-record-by-a-factor-of-100-and-it-consumes-30000-times-less-power