【ITBEAR】近期，科技界迎來(lái)了一項(xiàng)突破性進(jìn)展。據(jù)marktechpost報(bào)道，谷歌的研究團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)出一款名為AlphaQubit的量子糾錯(cuò)解碼器，借助深度學(xué)習(xí)技術(shù)，為量子計(jì)算機(jī)的實(shí)時(shí)糾錯(cuò)提供了新的可能。
量子計(jì)算，盡管其潛力被廣泛看好，但始終面臨著量子波動(dòng)帶來(lái)的噪音問(wèn)題，導(dǎo)致計(jì)算錯(cuò)誤頻發(fā)，這極大地限制了量子計(jì)算的發(fā)展。傳統(tǒng)的量子糾錯(cuò)方法不僅復(fù)雜，而且效率低下，難以滿(mǎn)足實(shí)際需求。
谷歌研究團(tuán)隊(duì)推出的AlphaQubit解碼器，則基于人工智能技術(shù)，為解決這一難題提供了新的思路。該解碼器的核心在于使用循環(huán)Transformer神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，能夠高效地解碼表面碼中的錯(cuò)誤。表面碼是當(dāng)前量子計(jì)算領(lǐng)域領(lǐng)先的糾錯(cuò)方案，而AlphaQubit的出現(xiàn)，無(wú)疑為其應(yīng)用提供了強(qiáng)有力的支持。
AlphaQubit的訓(xùn)練過(guò)程分為兩個(gè)階段：首先，使用合成數(shù)據(jù)進(jìn)行初步訓(xùn)練；然后，利用谷歌Sycamore量子處理器上的真實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行微調(diào)，以適應(yīng)真實(shí)環(huán)境中的復(fù)雜噪聲分布。這一方法不僅提高了糾錯(cuò)效率，還降低了邏輯錯(cuò)誤率。
與傳統(tǒng)的最小權(quán)完美匹配（MWPM）和張量網(wǎng)絡(luò)解碼器相比，AlphaQubit在邏輯錯(cuò)誤率方面表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)。在距離為3和5的表面碼中，其邏輯錯(cuò)誤率分別降低至2.901%和2.748%，這一成果無(wú)疑為量子糾錯(cuò)領(lǐng)域帶來(lái)了新的希望。
除了高效的糾錯(cuò)能力外，AlphaQubit還能夠處理和利用軟測(cè)量數(shù)據(jù)。這種技術(shù)通過(guò)容易測(cè)量的輔助變量來(lái)推斷或估計(jì)難以直接測(cè)量或暫時(shí)無(wú)法測(cè)量的關(guān)鍵變量，從而提供了更豐富的信息，進(jìn)一步提高了解碼精度。AlphaQubit的循環(huán)Transformer架構(gòu)還具有良好的可擴(kuò)展性，能夠有效處理更高碼距的表面碼，為未來(lái)量子系統(tǒng)的可擴(kuò)展性提供了解決方案。
AlphaQubit的成功研發(fā)，不僅證明了人工智能在量子糾錯(cuò)領(lǐng)域的巨大潛力，還為量子計(jì)算的發(fā)展注入了新的活力。隨著量子計(jì)算技術(shù)的不斷進(jìn)步，我們有理由相信，未來(lái)的量子計(jì)算機(jī)將能夠更加穩(wěn)定、高效地運(yùn)行，為人類(lèi)社會(huì)的科技進(jìn)步做出更大的貢獻(xiàn)。
