眾所周知，量子計(jì)算機(jī)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)，但這還沒完，來(lái)自東京大學(xué)的兩位研究者認(rèn)為他們已經(jīng)找到了一種方法，能夠使這些超凡計(jì)算機(jī)變得更加強(qiáng)大——可處理量子比特將從當(dāng)前的幾十直接上升到百萬(wàn)級(jí)。

在《物理評(píng)論快報(bào)》上發(fā)表的一篇研究論文中，Akira Furusawa和Shuntaro Takeda詳述了他們關(guān)于量子計(jì)算的新方法，該方法允許某臺(tái)機(jī)器執(zhí)行比其他量子計(jì)算機(jī)多得多的計(jì)算量。

他們的新方法的核心是一個(gè)基本光學(xué)量子計(jì)算系統(tǒng)——量子計(jì)算機(jī)使用光子(光粒子)作為量子比特(qubits)——Furusawa于2013年設(shè)計(jì)。

這臺(tái)機(jī)器占據(jù)了大約6.3平方米的空間，只能處理單一的光脈沖，而且增加它的性能需要將幾個(gè)大的單元連接起來(lái)。

因此，研究人員并沒有尋求通過(guò)擴(kuò)展系統(tǒng)的硬件來(lái)增加其能力的方法，而是設(shè)計(jì)了另一種方法，使一臺(tái)機(jī)器可以通過(guò)環(huán)形電路來(lái)容納許多光脈沖。

理論上，多重光脈沖——每一個(gè)都攜帶信息——可以無(wú)限地繞過(guò)電路。這將允許電路執(zhí)行多個(gè)任務(wù)，同時(shí)可以通過(guò)對(duì)光脈沖的即時(shí)操縱從一個(gè)切換到另一個(gè)。

與傳統(tǒng)的不是1就是0的比特不同，量子比特則是一種糾纏的粒子，既可以是1，也可以是0，也可以同時(shí)是1和0。

這些量子比特允許量子計(jì)算機(jī)以比普通計(jì)算機(jī)快得多的速度進(jìn)行計(jì)算，但現(xiàn)在大多數(shù)量子計(jì)算模型只能處理大約十幾個(gè)量子比特。

今年早些時(shí)候，一個(gè)俄羅斯研究小組曾展示了他們的量子計(jì)算機(jī)，可以處理51個(gè)量子比特，這是該領(lǐng)域的一個(gè)巨大突破。

Furusawa和Takeda認(rèn)為他們已經(jīng)成功地超越了這一點(diǎn)，他們?cè)谝环菪侣劯逯新暦Q，他們的一個(gè)電路理論上能夠處理超過(guò)一百萬(wàn)量子比特。

這種計(jì)算能力與我們以前經(jīng)歷過(guò)的任何事情都不一樣。它將足以解決當(dāng)今最嚴(yán)重的計(jì)算問題，促進(jìn)醫(yī)學(xué)研究的突破，或處理大型數(shù)據(jù)集，以改進(jìn)機(jī)器學(xué)習(xí)模型。

但Furusawa和Takeda的下一步工作還是將他們的理論轉(zhuǎn)化為一個(gè)實(shí)用模型。

據(jù)《日本時(shí)報(bào)》報(bào)道，F(xiàn)urusawa說(shuō):“我們將開始開發(fā)硬件，現(xiàn)在我們已經(jīng)解決了所有問題，除了如何制定一個(gè)自動(dòng)糾正計(jì)算錯(cuò)誤的方案。”

如果它能像預(yù)期的那樣工作，這個(gè)系統(tǒng)將真正實(shí)現(xiàn)“終極”量子計(jì)算方法。這將又是一次真正意義上的、極具顛覆性的計(jì)算革命。