NEC开发出基于LHZ的单元晶格,能扩展成全连接量子退火架构

技术研究 量科网 2022-03-17 15:04

日本NEC公司开发了世界上首个基于LHZ方案的单位晶格(unit cell),并使用超导参量量子比特扩展到了全连接架构。NEC已经成功地演示了利用这些量子比特的量子退火操作,这将有助于实现高精度的计算。这一成果表明了,NEC在生产量子退火计算机方面取得了进一步的成绩。

NEC开发出基于LHZ的单元晶格,能扩展成全连接量子退火架构
图1:LHZ方案单元格(左)和放大架构图(右)

组合优化对于寻找复杂社会问题的解决方案是很重要的。它旨在从大量潜在的选择中找到最佳的解决方案。1999年,NEC开发了一种用于门式量子计算机的超导量子比特。此后,NEC将该技术应用在利用了超导参量子量子比特的量子退火机的研发上,这种机器可以高速、高精度地解决组合优化问题。

NEC已开发了一个基于LHZ方案的4量子比特单元。它可以利用超导参量和电路耦合技术扩展成具有多个完全连接的逻辑量子比特。NEC还使用这项新技术利用量子退火方法成功的解决了小规模的组合优化问题,这实现了世界首创。在另一个世界首创的技术中,NEC还开发了一种三维结构技术,该技术可以有效地将许多以瓷砖图案排列的、基于LHZ方案的单元与外部设备连接起来。

NEC开发出基于LHZ的单元晶格,能扩展成全连接量子退火架构
图2:三维结构技术示意图

通过以平铺模式复制单位晶格,可以轻松创建出一种结构,其中许多的量子比特在逻辑上相互连接,同时能保持超导参量的特性,使其能够以极高精度去执行计算。NEC在实现量子退火机方面取得了进展,该机可以高速的解决大规模和复杂的组合优化问题。

NEC正在开发使用超导参量的量子退火机,这是日本新能源与产业技术开发组织(NEDO)委托的一个项目。NEC目前正在进行研发,以提高超导参量在全连接架构中的集成度,目标是在2023年实现研制出这种量子退火机。NEC将以此为基础,进一步加速量子计算机的发展。(编译:Qtech)