2021年10月，加利福尼亞大學(xué)伯克利分校教授兼勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室高級(jí)量子實(shí)驗(yàn)平臺(tái)（AQT）主任伊爾凡 · 西迪奇博士討論了量子計(jì)算的最新研究。西迪奇博士以“爐邊談話”的形式向業(yè)界和貿(mào)易媒體發(fā)表講話，重點(diǎn)談到了實(shí)驗(yàn)室基準(zhǔn)研究技術(shù)的可及性等問(wèn)題。

高級(jí)量子實(shí)驗(yàn)平臺(tái)始于2018年，是由伯克利實(shí)驗(yàn)室能源部資助的合作研究項(xiàng)目，旨在推進(jìn)量子計(jì)算的研發(fā)進(jìn)程。這個(gè)項(xiàng)目重點(diǎn)關(guān)注超導(dǎo)電路和量子算法，并使用多學(xué)科方法來(lái)設(shè)計(jì)和測(cè)試這項(xiàng)技術(shù)。高級(jí)量子實(shí)驗(yàn)平臺(tái)已經(jīng)發(fā)表了關(guān)于噪聲成功控制算法、以及其他多量子位和量子處理器的文獻(xiàn)。

在爐邊談話中，西迪奇博士說(shuō)：“我們正處于量子技術(shù)的十字路口?！?/strong>他進(jìn)一步解釋說(shuō)，當(dāng)前量子計(jì)算問(wèn)題的解決方案并沒(méi)有解決根本性核心痛點(diǎn)，這使得解決方案的研究更為復(fù)雜。目前的研究已經(jīng)表明了一部分：“實(shí)驗(yàn)中的原理證明”，西迪奇博士說(shuō)，但是需要更好地資源配置，以便進(jìn)行更有效的研究。

當(dāng)被問(wèn)及目前對(duì)高級(jí)量子實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的期望時(shí)，西迪奇博士回答說(shuō)，此實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)初衷是與用戶就量子計(jì)算中有意義的問(wèn)題進(jìn)行互動(dòng)。在近期幾個(gè)高級(jí)量子實(shí)驗(yàn)平臺(tái)項(xiàng)目中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)，例如最近的量子虛時(shí)演化算法工作。通過(guò)此算法，西迪奇博士和他的團(tuán)隊(duì)能夠提高算法的穩(wěn)定性，達(dá)到“能量和保真度的基態(tài)精度低于1%”，成功展示出他們的團(tuán)隊(duì)在推進(jìn)量子計(jì)算技術(shù)發(fā)展中的實(shí)力。

可及性和多樣性

當(dāng)高級(jí)量子實(shí)驗(yàn)平臺(tái)著眼于推進(jìn)量子計(jì)算發(fā)展時(shí)，同時(shí)也關(guān)注著這項(xiàng)技術(shù)的可及性。在解釋該項(xiàng)目如何使硬件更具成本效益時(shí)，西迪奇博士提到，該平臺(tái)對(duì)用戶是免費(fèi)的。此外，高級(jí)量子實(shí)驗(yàn)平臺(tái)致力于引進(jìn)各個(gè)年齡和背景的研究人員。西迪奇博士說(shuō)：“我們并非千篇一律，我們的方法具有多樣化，硬件、智力資本和思想、人力資本多樣化?！?/strong>他補(bǔ)充道，高級(jí)量子實(shí)驗(yàn)平臺(tái)項(xiàng)目經(jīng)常會(huì)錄取高中生和本科生，因?yàn)樗麄冇袝r(shí)會(huì)提出很多創(chuàng)新的想法。高級(jí)量子實(shí)驗(yàn)平臺(tái)通過(guò)與社區(qū)學(xué)院、州委員會(huì)和地方政府的合作，有效傳達(dá)實(shí)驗(yàn)室更廣泛的科學(xué)使命。

“量子技術(shù)可以應(yīng)用到很多領(lǐng)域，”西迪奇博士說(shuō)，“這是技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)一場(chǎng)非常有趣的革命，也是一個(gè)機(jī)會(huì)，可以超越量子計(jì)算的狹隘定義。這項(xiàng)技術(shù)肯定將廣泛發(fā)展，所以我們有機(jī)會(huì)與廣泛的人群進(jìn)行更全面深入的探討，可以討論這個(gè)領(lǐng)域的未來(lái)。我認(rèn)為，這樣做的結(jié)果會(huì)更好。”他接著解釋說(shuō)，高級(jí)量子實(shí)驗(yàn)平臺(tái)也在努力將量子工程學(xué)發(fā)展為一門學(xué)科，這樣可以使更多的人學(xué)習(xí)量子工程，并在量子科學(xué)領(lǐng)域職業(yè)生涯中追求成功。

作為爐邊談話的研究人員之一和高級(jí)量子實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的測(cè)量負(fù)責(zé)人，拉維·奈克提到他非常感謝西迪奇博士的工作。奈克最初是在加州大學(xué)伯克利分校讀本科時(shí)加入西迪奇博士的研究小組，后來(lái)離開(kāi)學(xué)校去做其他事情，回來(lái)成為博士后，又成為伯克利實(shí)驗(yàn)室的職業(yè)研究科學(xué)家。奈克感嘆道，“看到世界各地有這么多人參與其中，共同推進(jìn)量子計(jì)算領(lǐng)域的發(fā)展，我感到非常激動(dòng)?！?/p>

雖然量子虛時(shí)演化不是經(jīng)典量子混合算法，但西迪奇博士將其作為許多企業(yè)最終可能會(huì)采用的靈感來(lái)源。在觀察這些混合算法時(shí)，西迪奇發(fā)現(xiàn)量子組件可用于幫助克服經(jīng)典計(jì)算問(wèn)題，而這些混合算法還需要通過(guò)不同方式來(lái)評(píng)估其可行性。

編譯：任怡樸

編輯：慕一