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近日,三星與霍尼韋爾、倫敦帝國理工學院的物理研究人員合作,探索如何使用量子計算開發更好的電池。

初步實驗

三星與倫敦帝國理工學院物理系理論量子資訊科學系主任金明希(Myungshik Kim)教授以及他的團隊約翰內斯·諾爾(Johannes Knolle),喬·沃弗羅什(Joe Vovrosh),克里斯·塞爾(Chris Self),基蘭·科斯拉(Kiran Khosla)和阿利斯泰爾·史密斯(Alistair Smith)一起研究了早期量子演算法。該研究小組建立了一個相互作用的自旋模型動力學的模擬,該模型是用於檢查磁性的數學模型。

他們在霍尼韋爾的系統模型H1上進行了實驗, H1是霍尼韋爾最新一代的離子阱量子計算系統。

霍尼韋爾量子計算機

霍尼韋爾的H1擁有10個完全連線的量子位元,可以達到128的量子體積,採用了量子電荷耦合件(QCCD)架構,可在其整個生命週期內進行快速升級。H1除了保持單量子位元門保真度≥99.97%和兩個量子位元門保真度≥99.5%,還增加了可用的量子位元數,使用者預計測量串器M擾誤差為0.2%(目前商用系統上測得的最低值),具有“中間電路測量”和“量子位元重複使用”的特性。

突破新極限

複雜的模擬要求H1執行“深層電路”,並使用多達100個雙量子位元門來支援計算。

典型的量子演算法由幾個單量子位元門和雙量子位元門組成。雙量子位元門,即兩個獨立的量子位元之間的量子操作,提供了量子位元之間的糾纏,這使得量子計算比傳統的超級計算機更強大,但這些量子操作也更難使用,而且成本更高。量子電路的複雜性通常可以根據雙量子位元門的數目來估計。

Kim 教授表示,霍尼韋爾的量子計算機表現良好,收集的資料符合他們對該模型的預期——考慮到演算法所需的電路深度,資料令人鼓舞

解決問題的未來

霍尼韋爾量子解決方案總裁Tony Uttley表示,該專案不僅使三星和倫敦帝國理工學院的研究團隊受益,而且證明了霍尼韋爾System Model H1量子計算機可以高精度處理複雜演算法,從而使研究人員相信他們的結果是正確的,對於我們要利用量子計算的能力來解決現實世界中的問題非常重要。

當今的量子計算機仍處於商業硬體的早期,這些系統經常受到物理錯誤的困擾,這些物理錯誤降低了計算的效率。霍尼韋爾的H1利用離子阱量子位元來提供極高保真度的操作以及長時間保持量子資訊的能力。

路漫漫其修遠兮,吾將上下而求索。儘管量子計算領域仍在發展,但企業開始探索這一領域並在其行業中規劃價值之路,具有戰略意義。

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