研究人员利用机器学习使逻辑量子比特的相干时间翻倍

技术研究 量科网 2022-11-20 12:13

来自耶鲁大学和舍布鲁克大学的研究团队最近展示了一种完全稳定且纠错的逻辑量子比特,它的量子相干性要大大优于当前的量子相干时间记录,是前记录时长的两倍。据悉,该团队是利用机器学习和超导量子芯片制造方面的创新来创建的新系统。

研究人员利用机器学习使逻辑量子比特的相干时间翻倍

由于量子计算机很容易受到多种环境条件的干扰,研究人员必须找到可以稳定计算过程的纠错技术,以用于解决现实世界的实际问题。该团队称,他们的方法是朝着解决退相干问题迈出的一大步。

该团队研究人员表示:“量子纠错(QEC)的目的是抵消复杂系统退相干的自然趋势。这种合作过程需要多个量子和经典组件的参与,它会产生一种特殊类型的耗散,这种耗散可以比这些错误破坏存储的量子信息的速度还要更快地消除由错误引起的熵。”

其核心思想是实现一种人工纠错耗散,通过优先纠正频繁出现的小错误,同时不忽略罕见的大错误,以一种有效的方式从系统中消除熵。研究人员称,他们在实验中使用了强化学习(一种基本的机器学习方法),并使用最大化的累积奖励来指导行动。

“我们通过强化学习在原位训练QEC电路参数,以确保它们能适应真实的错误通道并控制我们系统的缺陷,”他们说道。“此外我们预计,通过不仅针对振荡器而且针对辅助器件的误差通道来定制QEC过程,可以获得相当大的增强。”(编译:Qtech)