熱血科學家的閒話加長(The Excited Scientists' Hot Tea)

EP.225 比超級電腦還快!但為何量子電腦一直無法實用化?


Listen Later


EP.225 比超級電腦還快!但為何量子電腦一直無法實用化?



量子電腦使用的「量子位元」(qubits)可以是 0 和 1 的「疊加態」特性,讓它能在短時間內處理極大量的資料,比傳統超級電腦快上好幾個數量級。


但是這麼讚的東西,喊了這麼多年,為什麼到現在還沒看到實用化?


因為量子電腦有個致命弱點:會出錯。


算得再快答案是錯的那就沒啥用了。


這是因為量子位元很「玻璃心」,容易受外界干擾無法穩定,而導致計算錯誤。


為了解決這個問題,科學家發展出「量子除錯」技術,將一個「邏輯量子位元」的訊息分散到多個「物理量子位元」(一般我們說的「幾位元」指的是這個)上,形成穩定的資訊保護結構。


這有點像是RAID磁碟陣列在備份資料的原理一樣,會犧牲一些儲存空間來做資料比對與除錯。


更簡單的,是我們的郵局銀行帳號,最後一個數字也是用來確保在提款機上按帳號不小心按錯時的檢查與防呆裝置。


Google 的新晶片 Willow,擁有 105 個(物理)量子位元。


研究人員利用一種名為「表面碼」(surface code)的量子錯誤更正技術,讓量子位元共同合作保護訊息,即使部分位元出現錯誤,其餘位元仍能檢查並修正這些錯誤。


測試結果發現,使用「距離-7表面碼」技術時,錯誤率為0.143%,經過更正後,邏輯量子位元的壽命是物理量子位元的2.4倍。


表面碼的距離越長(可以想成用越多的物理量子位元來保護邏輯量子位元),量子位元的錯誤率越低,當距離達29時,錯誤率可低至百億分之一。


只是低錯誤率背後的代價,就是你需要更多的物理量子位元來進行同樣的運算,系統變更大,製作難度跟成本當然也就提高了。


不過不管怎麼說,總算為困擾已久的錯誤率問題,找到了一個突破口,可算是量子計算的一個里程碑。


#量子除錯 #量子計算 #量子電腦 #疊加態 #表面碼 #量子位元

--
Hosting provided by SoundOn

...more
View all episodesView all episodes
Download on the App Store

熱血科學家的閒話加長(The Excited Scientists' Hot Tea)By 傻呼嚕同盟

  • 5
  • 5
  • 5
  • 5
  • 5

5

4 ratings


More shows like 熱血科學家的閒話加長(The Excited Scientists' Hot Tea)

View all
百靈果 News by Bailingguo News

百靈果 News

672 Listeners

轉角國際・重磅廣播 by 轉角國際.重磅廣播

轉角國際・重磅廣播

123 Listeners

敏迪選讀 by 敏迪

敏迪選讀

204 Listeners

泛泛泛科學之思想實驗室 by PanSci

泛泛泛科學之思想實驗室

12 Listeners

《法客心法影劇組》Eye on Forensic Psych: TV Drama & Films by Leon Huang

《法客心法影劇組》Eye on Forensic Psych: TV Drama & Films

13 Listeners

蒼藍鴿的醫學通識 by 蒼藍鴿

蒼藍鴿的醫學通識

78 Listeners

《The Real Story》By 報導者 by 報導者 The Reporter

《The Real Story》By 報導者

310 Listeners

吳淡如人生實用商學院 by 吳淡如

吳淡如人生實用商學院

457 Listeners

法學叫獸的X話群組 by 鄉下叫獸、水某、東海狐、成功喬

法學叫獸的X話群組

18 Listeners

時間的女兒:八卦歷史 by Hazel

時間的女兒:八卦歷史

230 Listeners

強者我朋友 by 志祺七七 by 志祺七七

強者我朋友 by 志祺七七

52 Listeners

斐姨所思 by 范琪斐

斐姨所思

78 Listeners

海獅說---生活裡的小世界史 by 神奇海獅先生

海獅說---生活裡的小世界史

40 Listeners

博音 by 曾博恩

博音

200 Listeners

聽起來很科學 by 台灣科學人股份有限公司

聽起來很科學

0 Listeners