目前量子機(jī)器的計(jì)算能力仍然較低，因此提高性能是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)奧地利因斯布魯克大學(xué)的物理學(xué)家目前提出了一種新的通用量子計(jì)算機(jī)架構(gòu)，克服了量子信息無(wú)法復(fù)制和存儲(chǔ)的限制，或?qū)⒑芸斐蔀橄乱淮孔佑?jì)算機(jī)的基礎(chǔ)

量子計(jì)算機(jī)中的量子比特同時(shí)作為計(jì)算單元和存儲(chǔ)器，但由于量子信息不可復(fù)制，無(wú)法像經(jīng)典計(jì)算機(jī)那樣存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中由于這個(gè)限制，量子計(jì)算機(jī)中的所有量子比特必須能夠相互作用這仍然是構(gòu)建強(qiáng)大的量子計(jì)算機(jī)的主要挑戰(zhàn)

2015年，理論物理學(xué)家沃爾夫?qū)とR赫納，菲利普·豪克和彼得·佐勒提出了一種新的量子計(jì)算機(jī)架構(gòu)來(lái)解決這一問(wèn)題，并以他們的名字命名為L(zhǎng)HZ架構(gòu)萊赫納說(shuō)，這種架構(gòu)最初是為優(yōu)化問(wèn)題而設(shè)計(jì)的在這個(gè)過(guò)程中，我們將架構(gòu)精簡(jiǎn)到最低限度，以便盡可能高效地解決這些優(yōu)化問(wèn)題

萊赫納解釋說(shuō)，這種架構(gòu)中的物理量子比特并不代表單個(gè)比特，而是對(duì)比特之間的相互作用進(jìn)行編碼這也意味著不是所有的量子位都必須相互作用他的團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在已經(jīng)證明奇偶校驗(yàn)的概念也適用于一般的量子計(jì)算機(jī)

奇偶校驗(yàn)計(jì)算機(jī)可以在單個(gè)量子位上執(zhí)行兩個(gè)或多個(gè)量子位之間的操作研究人員表示，現(xiàn)有的量子計(jì)算機(jī)已經(jīng)在小范圍內(nèi)很好地實(shí)現(xiàn)了這種操作可是，伴隨著量子比特?cái)?shù)量的增加，實(shí)現(xiàn)這些門操作變得越來(lái)越復(fù)雜

因斯布魯克大學(xué)的科學(xué)家在兩篇論文中證明了奇偶校驗(yàn)計(jì)算機(jī)可以進(jìn)行量子傅立葉變換，計(jì)算步驟明顯減少，因此速度更快傅立葉變換是許多量子算法的基本構(gòu)造塊研究人員表示，該架構(gòu)的高度并行性意味著它可以非常有效地執(zhí)行眾所周知的舒爾算法來(lái)分解數(shù)字

新概念還使硬件具有高效的糾錯(cuò)功能因?yàn)榱孔酉到y(tǒng)對(duì)干擾非常敏感，量子計(jì)算機(jī)必須不斷修正錯(cuò)誤保護(hù)量子信息必須投入大量資源，這就大大增加了所需的量子比特?cái)?shù)新模型采用兩級(jí)糾錯(cuò)，一類錯(cuò)誤可以通過(guò)使用的硬件來(lái)防止另一種類型的錯(cuò)誤可以通過(guò)軟件檢測(cè)和糾正這種管理方法也有助于實(shí)現(xiàn)下一代通用量子計(jì)算機(jī)