量子计算存在噪声问题

发布号 12 2025-10-24 18:27:29

量子计算机有一个巨大的问题。或者,更准确地说,是许多难以置信的微小分子。通过利用量子不确定性的力量,这些未来的设备有望彻底改变从金融行业到药物发现的一切——量子计算机使用量子位,而不是像笔记本电脑或手机那样使用比特,这意味着它们能够比传统计算机更快地执行某些任务,并且可能更好地模拟自然过程。

量子计算存在噪声问题

包括谷歌、微软和IBM在内的科技巨头正在竞相制造量子设备,但该领域总体上陷入了一个被商界称为“噪声-中间尺度量子”(NISQ)的时代。今天的量子计算机是一种精密的设备,最轻微的环境干扰就会使其偏离轨道:它们速度慢,规模小,而且不那么准确,这意味着现在它们有点没用。

Sabrina Maniscalco希望能改变这一现状。她是Algorithmiq的联合创始人兼首席执行官,Algorithmiq是为数不多的几家为我们今天使用的嘈杂量子计算机开发软件的初创公司之一。她说:“近期设备的软件和算法是揭示和解锁有用工业应用的关键。”

量子计算存在噪声问题

该公司起源于赫尔辛基大学的研究,Maniscalco是该大学的量子信息、计算和逻辑教授,此前她在南非、爱丁堡和家乡西西里岛工作过。她说:“一开始,我们试图找出这些非常嘈杂的早期量子计算机的最佳应用程序。”

他们决定解决“噪音”的问题。Algorithmiq正在开发抵消影响量子计算机的噪音的方法:不是冷却风扇的呼啸声,而是微小的环境变化,这些变化可以将量子比特从一种被称为叠加的微妙状态中推出来。正是这种状态——可以粗略地认为不是0或1,而是同时是这两种状态——使得量子计算机如此强大,但也如此难以构建。

Algorithmiq正在研究复杂的方法来模拟噪声并减轻噪声,这样早期的设备就可以用于实验。首先,该公司专注于化学模拟,这是量子计算机的一个很有前途的潜在用例,因为它们模拟自然界的不确定性。它正在通过模拟像二铬这样的分子来对其降噪算法进行基准测试——这足够简单,可以用目前的量子计算机来模拟,但也足够复杂,可以显示这些设备的功能。Maniscalco说,algorithmiq最近宣布与ibm合作,计划在未来将同样的原理应用于更复杂的结构,潜在的应用包括制药行业的药物发现。“我们认为自己是第一家量子生物技术公司,”她说。

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