內(nèi)容來源：量子前哨（ID：Qforepost）

編輯丨慕一??編譯/排版丨沛賢

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美國政府根據(jù)近期的量子技術(shù)成果和構(gòu)建量子計算機的詳細計劃，加大了對微軟Azure量子的資助。

美國國防高級研究計劃局 (DARPA) 執(zhí)行了一項計劃，旨在確定建造和運行公用事業(yè)規(guī)模量子計算機的可行性，該計算機能夠可靠、準確地解決經(jīng)典計算機無法解決的實際問題。

該計劃稱為“未充分開發(fā)的實用規(guī)模量子計算系統(tǒng)”(US2QC)，主要投資于那些使用有前景的創(chuàng)新方法來設(shè)計和構(gòu)建功能性、可擴展量子計算機的公司。最近，DARPA選擇微軟Azure 量子繼續(xù)支持基于拓撲量子比特的公用事業(yè)規(guī)模量子計算機的開發(fā)。

“隨著我們在可擴展量子計算機的設(shè)計和驗證方面不斷取得進步，我們期待擴大與DARPA的合作。在為DARPA詳細解釋微軟Azure量子的技術(shù)原理后，我們現(xiàn)在將集中精力設(shè)計拓撲量子原型機?！盋hetan Nayak博士說到。

Chetan Nayak博士，微軟Azure量子硬件團隊技術(shù)研究員兼杰出工程師。（圖片來源：網(wǎng)絡(luò)）

量子計算領(lǐng)域的研究人員旨在利用“自然的力量”大幅加速科學發(fā)現(xiàn)，從而解決異常復雜的問題。

例如，量子計算可以作為一種工具，幫助研究人員發(fā)現(xiàn)緩解氣候變化或推進清潔能源解決方案的新型材料。然而，由于科學和工程研究急需突破，設(shè)計和建造實用規(guī)模的量子計算機仍然極具挑戰(zhàn)性。?

量子計算機使用量子比特來編碼信息，而這些量子比特很容易出錯，當規(guī)模擴大時，會出現(xiàn)更嚴重的錯誤。為了解決這個問題，微軟Azure量子正設(shè)計一種基于拓撲量子比特的容錯量子計算機，這種量子比特內(nèi)置錯誤保護功能。

而拓撲量子比特獨特的可擴展性得益于三個重要特性——體積小、速度快，并且能夠以數(shù)字方式控制。????

微軟預(yù)計，用拓撲量子比特構(gòu)建的計算機將擴展到能解決傳統(tǒng)計算機無法解決的過于復雜的重大商業(yè)問題的水平，例如化學和材料科學領(lǐng)域的問題。因為拓撲量子比特可以比其他類型的量子比特更快地處理信息，所以達到這類實用規(guī)模的能力是可能的。

此外，拓撲量子計算機可以在單個芯片上控制超過一百萬個物理量子比特，這足以在一定時間范圍內(nèi)執(zhí)行極其復雜的計算，但該量子計算機體積需要足夠小，便于放置。? ??

當容錯量子計算機能夠每秒執(zhí)行數(shù)百萬次可靠的量子操作（rQOPS）時，它比傳統(tǒng)計算機更具優(yōu)勢，這是一個新的行業(yè)指標，代表了量子計算機解決實際問題的能力。

具有這種能力的量子計算機每萬億次操作最多只會產(chǎn)生一個錯誤。現(xiàn)有的量子計算機的rQOPS為零，因為它們使用的量子比特不可靠且在運行過程中存在噪聲，這意味著它們?nèi)菀资艿江h(huán)境條件的影響。?

（圖片來源：網(wǎng)絡(luò)）

在提出各類量子技術(shù)路線的當下，DARPA選擇了微軟的拓撲量子計算路線進行持續(xù)投資。所以微軟入選的審查過程不僅由DARPA主導，還由美國空軍研究實驗室、約翰·霍普金斯大學應(yīng)用物理實驗室、洛斯·阿拉莫斯國家實驗室、橡樹嶺國家實驗室和NASA艾姆斯研究中心的專家參與。

微軟Azure量子團隊已經(jīng)取得的突破，以及硬件和軟件設(shè)計、采購材料計劃和詳細的風險管理策略，有助于加大DARPA 的支持力度，以繼續(xù)評估微軟構(gòu)建量子計算機的研究實力。?

拓撲間隙減少了環(huán)境噪聲對拓撲量子比特的影響，使其趨于穩(wěn)定狀態(tài)。

隨著DARPA和微軟之間的合作進入下一階段，微軟Azure量子團隊將為基于拓撲量子比特的容錯原型 (FTP) 開發(fā)詳細設(shè)計。FTP的設(shè)計將確定該小型量子計算機所有組件和子系統(tǒng)的最低性能要求，從而證明構(gòu)建和運行公用事業(yè)規(guī)模量子計算機的可行性。?

微軟的FTP旨在處理存儲在多個邏輯量子比特中的信息，代表著數(shù)千個物理量子比特，這將為可擴展的量子計算機建立基線。DARPA將獲得FTP的架構(gòu)設(shè)計，并由DARPA測試和評估團隊的技術(shù)專家進行評估。此外，微軟在此研究中取得的科學發(fā)現(xiàn)將由DARPA在微軟的設(shè)施中進行獨立驗證。?

微軟認為，DARPA決定擴大對微軟Azure量子的投資，是對具有挑戰(zhàn)性但前景廣闊的拓撲量子技術(shù)路線的信任，也是對微軟設(shè)計和構(gòu)建規(guī)模量子超級計算機實力的認可。這一目標的實現(xiàn)將使目前難以解決的問題得到快速解決，為世界帶來巨大價值。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-845468.html

到了這里，關(guān)于DARPA加大拓撲量子投資！聯(lián)合微軟開發(fā)公用事業(yè)規(guī)模量子計算機的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！