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专利技术助力打破量子软硬件壁垒,百度引领量子计算科技创新(2)

2021-10-23 采集侠

  脉冲是控制量子硬件中量子态演化的信号,其引入的测控误差以及退相干等因素会严重影响到计算结果的精度。量脉研究并设计了诸多与脉冲优化校准、以及脉冲层级编译相关的技术方案,旨在提升从量子电路到所需控制脉冲的编译效率,提升量子任务的实现效果。在该方向上量脉有若干项相关专利公开,涉及逻辑量子电路的编译、快速控制脉冲优化算法、量子系统动力学演化快速模拟算法等,一项获得国家知识产权局的授权。其中量子电路编译相关的专利技术也在某科研院所得到应用,实现了脉冲编译保真度的提升。

  在量子计算硬件层面,量子比特的控制和读取需要通过量子测控来实现。而在量子测控过程中,电磁串扰是两个相邻比特之间不可忽略的难题,通常这类硬件层面的噪声并不能通过芯片本身的设计和优化进行处理,这使得量子任务无法精确执行。百度量子实现了量子比特间串扰的标定,并通过将噪声哈密顿量添加到系统哈密顿量进行模拟计算,从而实现对初始脉冲的优化,进而达到缓释电磁串扰的效果。

  此外,量子计算与经典计算无外乎都是对信号的处理技术,而噪声则是信号处理中不得不面对的不利因素,同时也是量子计算发展过程中最大的拦路虎。针对量子门噪声与量子测量噪声,百度量子团队利用了量子信息、凸优化、机器学习等前沿技术,创新地提出了多种通过放大与组合噪声进行量子噪声缓释的技术方案,且有多项核心专利公开。特别值得一提的是,针对量子测量噪声缓释的相关成果也已在量子计算顶级会议TQC2021作报告展示。

  在国内量子产业加速发展的形势下,百度量子继续秉持着“人人皆可量子”的美好愿景,储备量子计算核心技术,开拓量子计算高潜应用。现阶段,百度量子已完成了以量脉、量桨、量易伏三大项目为主体的百度量子平台的数次重磅升级,成为国内首个接入量子计算真机的云原生量子计算平台。百度量子平台提供了连接顶层解决方案和底层硬件基础所需的大量软件工具以及接口,希望其成为“量子计算时代操作系统”。百度在前沿科技领域不断提高技术影响力,同时也为全球量子计算产业的发展贡献自己的力量。