通用量子计算机和容错量子计算——概念、现状和展望

摘要：

量子计算技术近年来快速发展并受到广泛关注.文章将介绍一些量子计算的基本概念、现状以及远期和近期的主要挑战,使读者可以更准确地理解一些新近的进展,避免误解.通用量子计算机的主要应用之一是破解RSA密码.没有量子纠错,我们很难实现密码破解规模的量子计算.因此,量子计算技术的一大挑战是如何实现有量子纠错保护的量子计算,也就是容错量子计算.通过介绍现有的实验技术,将发现目前已经可以在实验中实现错误率低于容错阈值的量子门,但容错量子计算离实际应用还有距离.主要的困难在于,量子容错需要数量巨大的低错误率的量子比特,超出了现有技术能达到的水平,需要进一步的发展.有噪声中等规模量子计算有可能在近期内成为现实,目前仍有一些理论和技术方面的瓶颈问题需要深入研究.在看到量子计算技术巨大潜在价值和长足进步的同时,有必要了解有哪些亟需解决的问题,直面关键、攻坚克难.

关键词：通用量子计算机、容错量子计算、有噪声中等规模量子计算

所属期刊栏目：48

资助基金：国家自然科学基金委员会—中国工程物理研究院联合基金U1730449;国家自然科学基金11534002、11875050

在线出版日期：2019-08-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：477-487