一年18篇论文！谷歌Quantum AI团队2021历年来总结

p>形样式化光子位包涵多个物理学光子位对数据进行时常规编字节，并且只能减小失真对整体光子算出的影响。将几千个形样式化光子位放置一起将使Google只能彻底解决问题光子算出机掌控系统在各种运用中则会的全部潜力。

分组光子比特困难重重

现今来说，各样式各样的光子算出机掌控系统与未来则会显然分组的光子算出机掌控系统间的落差依然是不小的。

2021年，Google直至致力构筑一个的设计形样式化光子位（prototype logical qubit），并将其误差降高到小于Google中央处理器上物理学光子位的误差，为光子算出机掌控系统的发展向下推进一大步。

一切都是顺利完成这项临时工必需要改良整个光子算出链表（quantum computing stack），所以Google制造了一个很强格外佳光子位的中央处理器，改良了PCB中央处理器的方样式，从而格外好地将它们与Google的掌控电子电子系统联接，并开发设计了同时校准很强几十个光子位的大型中央处理器的高效率。

这些改良最后产生了两个极为重要的科研成果。

首先，Google直到现在只能以高保真度重置Google的光子位，受限制Google在光子算出中则会重用光子位。

其次，Google彻底解决问题了中则会间器件测（mid-circuit measurements），使Google只能藏身处光子器件内的算出。

在Google最近用于反复代字节（repetition codes）和脉冲回转应该进行时标准普尔诱导（ exponential suppression of bit and phase flip errors）的演示中则会，通过同时用于高保真复位（high-fidelity resets）和中则会间器件测，在代字节使用量从 5 光子位上升到 21 光子位的前提，应该降高了100 倍。

反复代字节是一种常用的分组工具，使得光子算出机掌控系统只能在资源（格外多光子比特）和性能指标（格外高应该）间进行时权衡，这也是Google开发设计未来则会中央处理器的两大立足于。

2021，Google还科学研究了随着一维代字节（1-dimensional code）相关联的光子位数使用量的增加，应该是如何减小的。Google现今悄悄进行时科学实验，将这些结果扩大二维内层代字节（2-dimensional surface codes），可以极其全面地纠正应该。

光子算出的运用

除了构筑光子中央处理器，Google的制作组还在表象在世界上中则会探寻光子算出很强引人注意占优势的运用情节。

Google与在研究者和工专业人士的从业者一起探求光子算出机掌控系统可以共享显著算出较快的领域，短期内彻底解决问题的特性也很有表象意义：分组光子算出机掌控系统确实至少取得二次较快（quadratic speedups）才算有意义的改良。

Google与加州理工学院的一项合作科学研究的相比之下，在某些有条件下，光子算出机掌控系统可以通过比传统要求少得多的科学实验来了解物理学掌控系统（physical systems）。这种原先明确提出的方样式用于 40 个光子位和 1300 个光子系统设计进行时了科学实验验证，即使用于Google现今带失真的光子CPU（noisy quantum operations），也证明了不小的光子占优势，同时为光子人工智能和光子一个大全面性的临时工铺平了道。

Google与康奈尔大学的科学研究职员合作，将最弱小的分析化学建模高效率光子蒙特卡罗与光子算出辅以，成功超越了过去的方样式，现今并未视作价电子多电子算出（ground state many-electron calculations）的一种有大环境的光子方样式，对于体现原先材料和理解材料的铪至关重要。

即使在很强多达 16 个光子位的算出电子系统存在失真的前提，Google也只能在不牺牲者测精度的前提将之前算出的一般来说增加一倍。

Google还之后科学研究了如何用于光子算出机掌控系统来建模光子电磁辐射。同年份11同年30日，Google在《自然现象》时尚杂志上刊登了一篇篇名，坚称他们并未通过Sycamore光子算出中央处理器创始人了等待时间石墨（time crystal）。

这对理论物理学分析化学家来说是一个最出色的时刻，等待时间石墨存在的可能性，他们并未思维了近一个世纪。

在其他临时工中则会，Google还与 NASA 艾姆斯科学研究室的他的学生他的制作组了在Google的录音机光子算出机掌控系统上通过科学实验测无序特别性来探求光子混沌动力学（measuring out-of-time-ordered correlations）。

与萨尔茨堡高效率大学的他的学生用于灰白色光子器件（shallow quantum circuits）创始人其本征态（eigenstates），通过科学实验测复曲线字节哈密顿使用量价电子的纠结熵（entanglement entropy of the ground state of the Toric code Hamiltonian）。

Google坚称，2021年一些最有号召力的科学研究科研成果很多都是跟各个科学研究机构的他的学生他的制作组的，其中则会一些也着迷了Google的下一步科学研究同方向。

2022年，GoogleQuantum AI将之后和其他他的学生共同探求和彻底解决问题有意义的光子运用、光子分析化学和多体光子物理学分析化学。

来源：原先智元

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