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2023年谷歌量子计算技术现状回顾

2023年谷歌量子计算技术现状回顾 量子创投界
2023-05-09
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导读:2023年谷歌量子计算技术现状回顾

2013年谷歌宣布成立量子人工智能实验室实验室的发射是由当时最先进的商用量子计算机D-Wave 2提供的。


近十年过去了,量子人工智能实验室取得了很多成就,我们将在下面更详细地描述。

谷歌量子计算背景




谷歌是量子计算研究和开发的先驱,是该领域的全球领先公司之一。谷歌于2019年宣布实现了“量子霸权”,这意味着它已经证明了量子计算机执行超越经典计算机能力的计算的能力。谷歌的量子计算机Sycamore在200秒内完成了一次计算,而世界上最快的超级计算机需要一万年才能完成。

自那以后,谷歌一直在不断突破量子计算的界限

除了为化学、材料科学和机器学习(ML)等领域开发量子算法和应用外,该公司还在努力开发更强大的量子处理器。量子算法和应用也可以构建在谷歌基于云的量子计算平台——谷歌量子AI (QAI)平台上。

谷歌的核心量子技术




截至2023年,为了能够制造出商业上可行的量子计算机,谷歌希望达到某些里程碑,一个是量子优势,或者用量子机器比超级计算机更快地进行计算,2019年标志着这一目标的完成。

今年,该公司的研究人员表示,他们已经证明,一个使用纠错代码的系统可以在不影响信息的情况下检测和修复错误,这是逻辑量子比特原型的第一次演示,它表明增加量子比特的数量可以减少错误

在2023年2月的一篇公司博客文章中,谷歌和Alphabet的首席执行官Sundar Pichai报告称,量子人工智能研究人员首次证明,增加量子比特的数量可以减少错误。这一成果发表在《自然》杂志上,研究人员能够制造一个逻辑量子比特,其性能优于我们用17个物理量子比特制造的量子比特,这意味着该公司现在能够以更有效的方式操作量子计算机

自谷歌量子人工智能诞生以来,该公司一直在向公众免费提供其为自己的研究开发的产品和工具

量子虚拟机(qvm)




2022年,谷歌量子人工智能发布了量子虚拟机(QVM),旨在模拟在其实验室中为一台量子计算机编程的体验,包括电路验证和处理器保真度。

这台机器的工作原理是将Sycamore处理器的测量结果(量子位衰减、去相、门和读出误差)与物理研究团队的模型结合起来,然后使用该公司的模型模拟类似量子处理器的输出。

面向CIRQ




接下来是基于python的Cirq,这是一个用于编写、操纵和优化量子电路的软件库,然后在量子计算机和量子模拟器上运行,它为处理当今嘈杂的中等规模量子计算机提供了可用的抽象概念,其中硬件细节对于获得最先进的结果至关重要。

后量子密码(pqc)算法




该公司感兴趣的另一个领域是测试后量子加密(PQC)算法。谷歌与安全社区合作了十多年,一直在探索PQC算法的理论实现之外的选项。

2019年,Cloudflare宣布了一项后量子实验。使用Cloudflare的TLS栈,谷歌实现了两个后量子密钥交换,并将它们部署在边缘服务器和Chrome Canary客户端上,这使得公司对两个后量子密钥协议在TLS中的性能和可行性有了更深入的了解——结果也意味着谷歌已将这些信息纳入其技术路线图,并意味着两年后谷歌的研究人员能够测试一系列与后量子TLS不兼容的网络产品,并发现它们与后量子保密不兼容。早期的试验防止了将来出现这个问题。

目前,公司正在实施PQC,以解决保护敏感信息的即时和长期风险,并确保谷歌已准备好PQC。

谷歌在量子计算领域的主要竞争对手




在量子计算领域,谷歌的主要竞争对手是IBM、微软、亚马逊和英特尔等公司,因为它们都是对量子感兴趣的科技巨头。然而,在现实中,我们看到整个生态系统中有大量的合作

相关链接
https://thequantuminsider.com/2023/05/08/review-of-googles-quantum-computing-technology-state-in-2023/

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