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>vwinchina德赢> UCLA计算机科学家设定基准,以优化量子计算机的性能

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两个加州大学洛杉矶分校的计算机科学家已经证明,现有的编译器,它告诉量子计算机如何使用它们的电路来执行量子程序,抑制了计算机的性能达到最优的能力。具体来说,他们的研究发现,提高量子编译设计可以帮助实现运算速度高达45倍,比目前更快的证明。

加州大学洛杉矶分校的计算机科学家制定基准,以优化量子计算机的性能

加利福尼亚州洛杉矶|发表于2020年8月14日

计算机科学家创建了一个家庭基准量子电路与公知的最佳深度或尺寸。在计算机设计中,电路深度越小,速度更快的计算就可以完成。规模较小的电路也意味着更多的计算能装入现有的量子计算机。量子计算机设计者可以使用这些基准来提高设计工具,那么就可能找到最好的电路设计。

“我们相信,在‘措施,那么提高’的方法,”首席研究员杰森·康,一个杰出的校长在工程的加州大学洛杉矶分校塞缪尔学院计算机科学教授说。“现在我们已经揭示了大量最优的差距,我们在开发更好的量子编译工具的方式,我们希望整个量子研究团体的意志为好。”

丛和研究生丹尼尔(Bochen)谭最常用的量子编译工具4测试它们的基准。研究详细说明他们的研究结果发表在计算机上,同行评议的期刊IEEE交易。

谭聪和所做的基准,命名QUEKO,开源和可用的软件资源库GitHub的。

量子计算机利用量子力学来同时执行计算的一个很大的,它具有使它们成倍速度更快,功能更强大的比今天的最好的超级计算机的潜力。但许多问题需要解决之前,这些设备可以研究实验室的迁出。

例如,由于量子电路是如何工作的敏感性质,微小的环境变化,例如温度波动小,能够与量子计算干扰。当发生这种情况时,量子电路称为退相干 - 这是说,他们已经失去了一次信息编码在其中。

“如果我们能够始终如一减半更好的布局合成电路深度,我们有效地双倍花费量子器件成为退相干时间,”聪说。

“本汇编的研究可以有效延长到时候,这将是相当于在实验物理和电气工程一个巨大的进步,”聪补充说。“因此,我们希望这些基准激励学术界和产业发展更好的布局综合工具,这反过来将有助于量子计算驱动的进步。”

聪和他的同事领导在2000年初类似的努力来优化传统计算机的集成电路设计。该研究有力地推动前进的两代在计算机的处理速度,仅使用优化的布局设计,从而缩短构成该电路的晶体管之间的距离。没有技术进步,如物理缩小电路本身的任何其他重大投资达到这一具有成本效益的改善。

“今天存在量子处理器非常受环境的干扰,这使对可以进行的运算的长度严格限制的限制,”马克居赖,加州大学洛杉矶分校中心量子科学与工程的执行董事,谁没有参与这一说研究。“这就是为什么从丛教授的研究小组的最新研究成果是如此的重要,因为它们表明,量子电路迄今为止的大多数实现可能非常低效和更优化编译电路可以使更长的算法来执行。这可能会导致在今天的处理器解决比以前认为的更有趣的问题。这是为外地和令人难以置信的令人兴奋的一个非常重要的进步“。

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这项研究部分由NEC公司通过在中心领域特定计算在加州大学洛杉矶分校的工业合作伙伴计划,其中丛指导支持。

丛也是中心的量子科学与工程中的一员。

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恭伟立李

310-206-0540

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