澳大利亞量子初創(chuàng)公司Q-CTRL日前宣布其硬件基準(zhǔn)測試結(jié)果，證明其自主糾錯技術(shù)將量子計算算法在實(shí)際硬件上的成功率提高了1000倍以上，超過了去年11月報告的25倍。

通過這些非凡的改進(jìn)，Q-CTRL正在縮小市場上不斷增長的量子計算機(jī)的前景與它們交付給終端用戶的實(shí)際計算能力之間的性能差距。

Q-CTRL將于3月14日至18日在芝加哥舉行的全球最大的物理會議——APS 3月會議上公布這些演示背后的技術(shù)。通過Q-CTRL的技術(shù)，包括其旗艦產(chǎn)品Boulder Opal，量子計算研究人員和開發(fā)人員可以使用用于硬件穩(wěn)定、錯誤減少和自動化的底層軟件工具。

目前，大多數(shù)量子計算機(jī)都非常容易出錯，只能運(yùn)行最短和最簡單的算法；這一挑戰(zhàn)為向終端用戶提供有用的量子計算帶來了阻礙。

通過其研究活動，Q-CTRL確定了使用人工智能和自動化的途徑，這不僅可以顯著改善困擾孤立量子邏輯元素（量子應(yīng)用的構(gòu)建模塊）的錯誤，還可以改善那些僅出現(xiàn)在完整算法執(zhí)行中的錯誤。

Q-CTRL測量了其軟件工具在真實(shí)硬件上執(zhí)行時如何改進(jìn)重要的行業(yè)指標(biāo)，包括美國量子經(jīng)濟(jì)發(fā)展聯(lián)盟 (QED-C) 所追求的算法基準(zhǔn)。該團(tuán)隊表明，他們可以在這些基準(zhǔn)測試的成功中實(shí)現(xiàn)高達(dá)9000倍的改進(jìn)，并為客戶算法帶來真正的效用收益，例如來自歐洲量子初創(chuàng)公司BEIT的研究人員，他們是Q-CTRL技術(shù)的早期用戶。

“BEIT一直在突破量子算法的極限，但在硬件性能方面面臨著與其他所有人相同的障礙。”BEIT首席執(zhí)行官Paulina Mazurek表示，“我們印象深刻的是，Q-CTRL為我們的研究中開辟了全新的領(lǐng)域，并且使量子優(yōu)勢更加接近，從而使結(jié)果比經(jīng)典量子算法之一的經(jīng)典可能更好。在某些情況下，該軟件從根本上改變了硬件，實(shí)現(xiàn)了以前的基準(zhǔn)測試認(rèn)為不可能的結(jié)果。”

Q-CTRL的結(jié)果完全是通過傳統(tǒng)的云訪問商業(yè)量子計算機(jī)來實(shí)現(xiàn)的，不需要對硬件進(jìn)行特殊訪問。這證明，這些功能可以提供給任何具有互聯(lián)網(wǎng)連接并希望從當(dāng)今的量子計算機(jī)中獲得更多成就的用戶。

“我們的基準(zhǔn)測試表明，當(dāng)今的量子計算機(jī)內(nèi)部存在隱藏的性能，可以通過正確的糾錯軟件工具獲得——無需更改硬件，”Q-CTRL創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官M(fèi)ichael J. Biercuk教授表示，“我們很高興向全球的研究人員、終端用戶和制造商提供這項技術(shù)，以加速實(shí)現(xiàn)量子優(yōu)勢，并使現(xiàn)實(shí)世界的應(yīng)用更接近成果。”

Q-CTRL將在APS舉辦一個研討會，將教與會者如何使用其軟件工具（包括Boulder Opal）來改進(jìn)和自動化他們自己的量子硬件，節(jié)省時間并增加他們的研究成果。

此外，該公司還將在會議上進(jìn)行六場技術(shù)講座，涵蓋一系列主題——從使用機(jī)器學(xué)習(xí)到自主改進(jìn)量子邏輯和算法，再到加速量子計算機(jī)上的車輛路線問題等等。

量子計算的計算能力有望在從藥物發(fā)現(xiàn)、企業(yè)物流到金融等應(yīng)用中提供變革能力。然而，底層硬件極其不穩(wěn)定和脆弱，阻礙了這些機(jī)器充分發(fā)揮其潛力。Q-CTRL專注于提供與硬件無關(guān)的糾錯企業(yè)軟件，這些軟件將為世界各地的組織提供有用的量子計算。（余予）