在今天的以色列大學裡,Torrueemane教授認為量子游戲對他在遊戲中的有效性很有用。
最近發表在先進的量子技術,達拉·託瑞和他的兩個學生,梅隆·謝弗和丹尼爾·阿澤斯描述了他們如何在不同的技術上執行一個協作的數學遊戲,以評估1)系統是否顯示出量子力學特性,2)機器多久能給出正確的結果。然後,研究小組將結果與經典的計算機.
在測試的技術中,只有量子化系統模型H1-1在霍尼韋爾的支援下,它的表現超過了經典的結果。達拉·託瑞說,經典計算機的正確回答率只有87.5%。H1-1在97%的時間內返回正確答案。(研究小組還在現已退役的H0系統上測試了這款遊戲,達到了85%。)
達拉·託瑞說:“我們在H1上看到的是,機率不是100%,所以它不是一臺完美的機器,但它仍然顯著高於經典閾值,它表現出量子力學行為。”。
玩遊戲
達拉·託瑞和他的團隊所玩的數學遊戲需要非區域性相關性。換言之,這是一個協作遊戲,系統的某些部分不能透過通訊來解決挑戰或得分。
“這是一個基於一些數學規則的合作遊戲,如果玩家能滿足所有規則,他們就得一分,”達拉·託瑞說。“關鍵的挑戰是,在遊戲過程中,玩家之間無法進行交流。如果他們能交流,那就很容易了,但他們不能。想想在不能互相交談的情況下建造一些東西。因此,你能做的事情是有限度的。對於遊戲中的機器來說,這是一個經典的門檻。”
量子計算機特別適合解決這些問題,因為它們遵循量子力學性質,允許非區域性效應。根據量子力學,一個地方的東西可以瞬間影響另一個地方的東西。
達拉·託瑞說:“這個實驗證明了存在一種非區域性效應,也就是說,當你測量其中一個量子位元時,你實際上是在瞬間影響其他量子位元。”。
噪音更小,效能更高
達拉·託瑞將Quantinuum技術的效能歸因於其低水平的“噪音”
今天所有的商用量子計算機都會遇到來自各種來源的噪音或干擾。消除或抑制這樣的噪聲對於擴充套件技術和實現容錯系統至關重要,容錯系統是一種防止錯誤在整個系統中級聯和損壞電路的設計原則。
“在這種情況下,噪音只意味著不完美,就像是打字錯誤,”達拉·託瑞說,“所以,量子計算機進行計算,有時會給你錯誤的答案。技術術語是NISQ,噪音中間尺度量子計算。這是我們現在擁有的所有裝置的通用名稱。這些都是量子裝置,但它們不是完美的。他們犯了一些錯誤。"
對於Quantinuum商業運營小組負責人Brian Neyenhuis博士來說,像DallaTorre這樣的專案是早期量子計算機的有用基準,也有助於演示和更清楚地理解經典計算和量子計算之間的區別。
在看到H0系統的初步結果後,他與達拉·託瑞合作,在升級後的H1系統上再次執行它(仍然只使用6個量子位元)。
“我們從大量的標準基準測試中瞭解到,H1系統是我們前進的一大步,但看到這樣一個明確的訊號,我們所做的改進直接轉化為在這個非本地的系統上取得更好的效能,這還是很好的遊戲“奈延胡斯博士說。
下一步是什麼
達拉·託瑞和他的學生們透過微軟的Azure量子平臺完成了實驗。他說:“能夠在雲上做這種工作對量子實驗的發展至關重要。”。“事實上,我坐在以色列巴伊蘭大學,我可以連線到電腦並在網際網路上使用它們,這真是太神奇了。”
達拉·託瑞和他的團隊希望在未來擴充套件這類研究,特別是隨著商用量子計算機增加量子位元和降低噪聲。