弄清是哪些限制量子信息傳遞的速率大有用途。在沒有優(yōu)化的時侯，速率是遭到很大限制的，借用里面團(tuán)隊提出的新的信息傳輸?shù)姆绞?strong>量子傳輸速度，才能加速傳輸，使之向理論值緊靠。這對未來量子計算機(jī)研究十分重要，由于會最大化的優(yōu)化量子計算機(jī)的性能。
本質(zhì)上，其受限過程就好比是將量子信息通過”剪切“然后”粘貼“操作一樣，通過剪切與粘貼將儲存在一個量子比特中的信息聯(lián)通到另一個不同的位置。
而隨著量子計算機(jī)規(guī)模越來越大，這項至關(guān)重要的任務(wù)可能會成為向下擴(kuò)張的困局。
這兒拿基于超導(dǎo)體的量子計算機(jī)來闡述，比如微軟的量子計算機(jī)，它的量子比特只與相鄰的量子比特傳遞信息（該量子芯片上的比特并不是全部兩兩相連的）。或則從數(shù)學(xué)學(xué)角度而言，它們的互相作用是短距離的。這意味著一旦要”剪切“了一個量子比特，就必須挨家挨戶，反復(fù)執(zhí)行剪切并粘貼，直至達(dá)到目標(biāo)為止。
圖4|遠(yuǎn)距量子比特信息傳遞示意圖（來源：量子客）
而當(dāng)遠(yuǎn)程交互時，事情就顯得愈發(fā)復(fù)雜（這對于許多量子估算平臺而言是須要面對的更現(xiàn)實(shí)的問題）：除了要與直接相鄰的量子比特通訊，并且還與相鄰幾扇門的“鄰居”直接通訊。由離子阱（Ions）、極性分子（Polar）和里德堡原子（Atoms）構(gòu)成的量子計算機(jī)都具有這種遠(yuǎn)程互相作用的特點(diǎn)。
先前的研究表明，在遠(yuǎn)距離交互裝置中，并不總是存在嚴(yán)格的速率限制。有時，一旦信息離起點(diǎn)越來越遠(yuǎn)，信息的傳播速率都會更快。而有時它的速率完全不受限制（敲黑板，這兒說的速率必然不能超光速）。所以，核心觀點(diǎn)取決于量子計算機(jī)的規(guī)格以及遠(yuǎn)程交互的硬度。
找到這種遠(yuǎn)距離互相作用可以疲弱信息速率限制的方式，有望使量子處理顯得更快。
這個研究團(tuán)隊的結(jié)果有意思在于，她們發(fā)覺對于不同的應(yīng)用程序，速率限制是不一樣的。
這就意味著，對于同一臺量子計算機(jī)，不同任務(wù)的速率限制是不同的。甚至對于同一任務(wù)，比如里面打比喻說的量子“剪切”和“粘貼“，也可以在不憐憫況下應(yīng)用不同的規(guī)則。
假如在估算開始時就執(zhí)行剪切并粘貼量子傳輸速度，則速率限制很修身，可以很快完成。并且，假如必須在估算中期進(jìn)行這個操作，當(dāng)沿途的量子比特狀態(tài)不確定的時侯，就須要有一個嚴(yán)格的速率限制，就十分適用。
迄今為止，極少有量子計算機(jī)的實(shí)驗?zāi)芊駥?shí)現(xiàn)借助長距離互相作用。但是，現(xiàn)有技術(shù)正在迅速改善這一問題，這種理論發(fā)覺可能很快將在設(shè)計量子估算構(gòu)架和選擇優(yōu)化其效率的合同中發(fā)揮關(guān)鍵作用。詳情請參閱論文。
論文：
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