量子計算機需要經典計算才能真正有用

讓量子計算機真正有用的一個重要方面可能就是傳統計算機。這是本月研究人員會議上傳達的信息，他們解釋說，經典計算機對於控制量子計算機、解碼計算結果以及開發構建未來量子計算機的新方法至關重要。

量子計算機由量子比特製成，量子比特可以以非常冷的原子或微小的超導電路的形式出現。量子計算機擁有的量子位越多，其計算能力就越強大。

但量子位很脆弱，因此必須仔細校準、監測和控制它們。否則，它們可能會給量子計算機上執行的計算帶來錯誤或使這些設備效率低下。為了控制量子位，研究人員轉向經典計算技術 – 他們討論 AQC25會議 11 月 14 日，馬薩諸塞州波士頓。

主辦單位： 量子機器該公司為各種量子位製造控制器，AQC25 會議聚集了 150 多名研究人員，從量子計算教授到人工智能初創公司首席執行官。在幾十場演講中，他們將傳統計算的作用描述為一種使能技術，有時也是量子計算未來的限制因素。

根據 肖恩·考德威爾英偉達的一位科學家預測，只有世界上最強大的傳統超級計算機能夠支持當前運行的千萬億級經典計算基礎設施，才有可能製造出解決有用問題的容錯量子計算機。儘管 Nvidia 並不生產自己的量子計算硬件，但該公司最近推出了一種將量子計算處理器 (QPU) 與傳統 GPU（通常用於機器學習和高性能科學計算的專用計算機組件）連接的系統。

儘管量子計算機運行高效，但其輸出是以量子位的一組量子屬性的形式出現的。這些必須被解碼為更傳統的格式才能變得有用——同樣需要經典的計算設備。

普亞·羅納格 溫哥華初創公司 1Qbit 談到了這種解碼，並表示容錯量子計算機的速度取決於控制器和解碼器等經典組件的運行速度。換句話說，使用高度專業化的量子硬件構建的昂貴機器是否應該運行幾天或幾個小時來解決計算問題可能取決於其非量子組件。

在另一個節目中， 本傑明·林哈特 德國瓦爾特-邁斯納低溫研究所的研究人員討論瞭如何使用傳統機器學習算法更有效地讀取超導量子位的量子態。相似地， 馬克·索夫曼 威斯康星大學麥迪遜分校的研究人員報告了使用經典神經網絡來改善由極冷原子製成的量子位的讀出。無論他們研究哪種類型的量子位，研究人員都認為非量子設備可以幫助這些量子位變得有用。

IBM 的 布萊克·約翰遜 他的團隊正在開發經典計算解碼器的詳細信息，這是到 2029 年建造量子超級計算機計劃的一部分。該超級計算機使用非常規的糾錯方案，高效解碼是其最大的挑戰之一。

“隨著時間的推移，我們為 QPU 帶來的經典（計算）越多，我們就越能將系統的整體性能推向新的極限，”他說。 喬納森·科恩 在量子機器。

傳統計算機在預測未來量子計算機的行為及其構建方式方面也可以發揮作用。例如， 伊扎爾獎章 一家名為 Quantum Elements 的初創公司表示，該公司的人工智能驅動的量子計算機虛擬版本（或“數字雙胞胎”）可以為實際的硬件設計提供信息。

這 量子擴展聯盟2025年諾貝爾獎獲得者約翰·馬蒂尼斯也作為聯合主席出席了會議。這說明了量子和經典協同工作的重要性。該聯盟匯集了 Quit Builders、Hewlett Packard Enterprise 等傳統計算公司以及軟件公司 Synapsis 等材料模擬專家。

會議的共識很明確：量子計算的未來正在迅速逼近，但這要歸功於那些在科學界堅定工作的專家們。