[新聞] 量子運算進化！光子量子位元在無需糾錯

標題:量子運算進化！光子量子位元在無需糾錯技術下，即可實現更準確的量子運算 新聞來源:iKnow科技產業資訊室 原文網址:https://bit.ly/4992swm 原文: 在AI和數據推動科學革命的時代，量子運算技術正在成為新藥和新材料開發的另一個遊戲 規則改變者。 韓國科學技術研究院(KIST)量子技術中心的研究團隊執行了一種量子運算演算法，該演算 法在化學精度估計原子間距和基態能量，使用比傳統方法更少的資源，並且已經成功地執 行了精確的計算，而無需額外的量子誤差緩解技術。 量子電腦的缺點是隨著運算空間在目前水準上的增加，誤差也會迅速增加。為了克服這個 問題，結合了傳統電腦和量子電腦優點的量子變分電路(VQE；Variational Quantum Eigensolver)方法應運而生。 VQE是一種混合演算法，旨在結合使用量子處理器(QPU) 和中央處理器(CPU)來執行更快的 計算。包括：IBM和谷歌在內的全球研究團隊正在各種量子系統中研究它，包括超導和離 子阱系統。然而，基於量子位元的VQE目前僅在光子系統中實現了最多2個量子位元，在超 導系統中最多實現了12個量子位元，並且受到錯誤問題的挑戰，使得在需要更多量子位元 和複雜運算時，難以擴展。 該團隊沒有使用量子位元，而是使用了一種更高維度形式的量子資訊，稱為"qudit(多維 量子位元)"。 qudit是一種量子單元，除了傳統量子位元可以表示的0和1之外，還可以具 有多種狀態，包括0、1和2，這有利於複雜的量子運算。 在這項研究中，qudit是透過單光子的軌道角動量狀態實現的，並且透過全像圖調整光子 的相位可以實現維度擴展。這使得無需複雜的量子閘即可進行高維運算，從而減少了錯誤 。 該團隊利用該方法透過VQE進行量子化學計算，估算了四維氫分子和16維氫化鋰(LiH)分子 之間的鍵長，首次在光子系統中實現了16維計算。 雖然 IBM、谷歌和其他公司的傳統VQE，仍需要錯誤緩解技術來確保化學準確性，但KIST 團隊的VQE在沒有任何錯誤緩解技術的情況下實現了化學準確性。這證明了如何用更少的 資源實現高精度，顯示出在分子特性很重要的產業中廣泛應用的潛力。預計它還可用於解 決氣候建模，開發新藥和提高電池性能等複雜問題，也為光子量子位元的發展找到下一個 可以突破的關鍵。 心得: 川普於2025年回任美國總統，將以「美國優先」為核心理念，對中國及其他國家實施更高 關稅、削弱多邊合作並強調產業回流。其政策可能使全球半導體業加速區域化和碎片化， 台積電等供應商面臨更大壓力。與拜登政府透過聯盟與補貼方式抗中的策略不同，川普傾 向使用關稅、出口管制等強硬手段，不僅對中國，對台灣、韓國和日本等盟友也可能造成 影響，增添全球科技供應鏈的不確定性。 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 203.145.192.245 (臺灣) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/IA/M.1732601799.A.9FE.html