量子计算机相互校验准确性

量子计算机正在以惊人的速度发展，它们是解决重大计算问题的最强工具之一。然而，量子计算机对外部影响很敏感，容易出错，这会影响它们的准确性。

由于一些量子计算机已经不能通过经典计算机的模拟来独立验证，因此研究人员正在寻找新的方法来检查它们的准确性。

该研究发表在期刊Physical Review X上。

Chiara Greganti 是维也纳大学的物理学家。

“为了充分利用未来的量子计算机进行关键计算，我们需要一种方法来确保输出是正确的，即使我们不能通过其他手段进行计算，” Greganti 说。

量子计算机相互校验

该团队旨在开发和实施一种交叉检查程序，允许量子计算机检查另一个计算机的计算结果。这些设备是相关但根本不同的。

Martin Ringbauer 来自因斯布鲁克大学。

“我们要求不同的量子计算机执行不同的随机计算，” Ringbauer 说。“量子计算机不知道的是，它们正在执行的计算之间存在一个隐藏的联系。”

该团队可以通过依赖于图结构的量子计算机的替代模型来生成多个不同的计算。

“虽然结果看起来是随机的，计算是不同的，但如果设备正常工作，则某些输出必须一致，”他继续说。

实施方法

该团队在使用四种不同硬件技术的五台当前量子计算机上实施了该方法：

• 超导电路
• 捕获离子
• 光子学
• 核磁共振

该方法适用于当前硬件，不需要任何特殊要求。该团队还展示了该技术可以用于检查单个设备自身的准确性。两个结果仅在它们都正确时才会一致，这是由于计算非常不同。

该新技术还不需要研究人员查看计算的完整结果，这通常需要很长时间。

Tommaso Demarie 来自新加坡的 Entropica Labs。

“只要检查不同设备在应该一致的案例中达成一致的频率，就足够了，即使对于非常大的量子计算机，也可以这样做，” Demarie 说。

该新技术尤其重要，因为量子计算机变得越来越普遍，因此它可以帮助确保这些设备按照预期工作。

该团队由大学研究人员和来自多家公司的量子计算行业专家组成。

Joe Fitzsimons 来自新加坡的 Horizon Quantum (HQ ) Computing。

“学术界和工业界的密切合作使得这篇论文从社会学角度来说是独一无二的，” Fitzsimons 说。“虽然有一些研究人员正在转向公司，但他们仍然为使量子计算变得可靠和有用而共同努力。”