欧洲高能物理研究所(IFAE)开展量子退火项目

大鹏

欧洲新成立的高能物理研究所(IFAE)量子计算技术组将开展首个大规模量子退火项目AVaQus。项目总金额为3年300万欧元,约合325万美元。该项目共8个合作伙伴,包括5个研究中心和3个初创公司:

●IFAE,位于西班牙巴塞罗那,AVaQus项目协调单位

●德国卡尔斯鲁厄理工学院

●法国国家科学研究中心

●英国格拉斯哥大学

●西班牙国家研究委员会

●荷兰代尔夫特大学与量子公司Delft Circuits

●西班牙量子公司Qilimanjaro Quantum Tech, S.L. (QILI)

●德国量子公司HQS Quantum Simulations (HQS)

该项目的参与者认为量子退火技术可以替代基于量子逻辑门的含噪声中型量子计算机,在中短期实现有效的量子应用。

他们将共同开发所有硬件和软件组件,以操作量子退火原型机。

IFAE将与KIT一起作为两个集成节点,组装由合作伙伴CNRS,UG和DELFT设计开发的组件。CSIC,QILI和HQS将成为开发量子软件和应用程序的团队,该软件将在实验团队开发的相干量子退火机上运行。

该项目将与其他欧洲量子计算计划合作,例如来自FET量子技术旗舰(FET-QT)的OpenSuperQ,以及由IFAE协调的量子资助项目SiUC。

量子退火机有望成为替代基于逻辑门的量子计算机

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当今世界上大多数的量子计算研究都集中在基于通用逻辑门的量子计算机上。

但是这种方法需要大量的量子比特和量子误差校正才能获得有意义的结果。

这就是为什么量子计算公司(Google,IBM,Intel等)和诸如OpenSuperQ之类的由欧洲资助的项目开发的是含噪声中型量子计算机Noisy Intermediate Scale Quantum(NISQ)设备,该设备可以执行有用的任务而无需校正误差。
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虽然尚无证据表明NISQ设备可以胜过传统计算。但从中短期来看,全球都在努力开发实用化的应用。

AVaQus专注于替代方案的开发,例如构建模拟量子计算机(量子退火机)。AVaQus提出的量子处理器可能对困扰基于逻辑门的量子处理器的错误提供更大的容忍度,因此在短期内可作为通用量子计算机的替代品产生变革潜力。

超越最先进的量子退火

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虽然目前的开发者已研制出了惊人的2000个量子比特的量子退火机,但仍然没有证据表明其超越经典计算机的加速性能。要在现实应用中显示优势,可能需要增强量子比特相干性与量子比特间的耦合相结合。
AVaQus致力于超导量子技术的发展以寻求技术突破:第一款能够使用相干设计,运行量子计算和仿真任务的超导相干量子退火机。

关键的硬件开发涉及在整个计算周期中保持相干性,并结合新颖的量子比特耦合电路元件。

软件开发将集中于发现除量子退火之外的新应用,例如量子模拟和可替代的量子计算方法.
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用于科学和商业应用的平台

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AVaQus将探索解决现实问题的小规模相干量子退火算法的应用,并有望展示出量子加速的潜力。其中包括物流,导航,交通,金融,量子化学和机器学习中的优化和模拟。

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