NIKKEI——日本經濟新聞中文版

      吉川和輝：量子電腦和傳統計算機結合在一起被稱為“量子經典混合”。圍繞這一計算技術，全球競爭日益激烈。原因是，目前的量子電腦無法避免計算錯誤，短期內很難單獨進行實用性計算。混合計算的新演算法，以及方便用戶使用的雲服務紛紛出現。

      錯誤頻發的量子電腦

      日本內閣府在4月發佈的《量子未來社會展望》報告中提出，日本應該瞄準的方向是將超算等傳統電腦與量子電腦相結合，通過混合化來實現“革新性計算服務”。

超級電腦“富岳”

      為什麼要進行“混合”呢？量子比特是量子電腦的基本單元，難以耐受周圍環境的熱量等産生的噪聲，容易發生計算錯誤。用這種量子比特構建較長的量子電路進行計算時，錯誤就會累積，導致無法得出正確的答案。這種真正的量子計算只有在具備“FTQC”糾錯功能的未來量子電腦中才有可能實現。

      要防止計算錯誤，可以通過增加量子比特的數量來實現，但需要的量子比特數量非常龐大。以目前主流的超導型量子電腦為例，量子比特數量最多為127。具有實用性糾錯功能的量子電腦需要數萬量子比特，實現前景無法預料。

      即便是現在的量子電腦，也可以通過較短的量子電路統計大量計算結果，然後利用傳統電腦進行優化計算，從而得到正確的計算結果。這就是量子經典混合演算法的基本思路。

      叫做“變分量子本徵求解（VQE）”的代表性演算法用於預測分子結構和特性的量子化學計算等。此外，還有面向優化組合問題及機器學習的演算法，國內外都在積極研究，應用於保健及金融領域等現實的計算課題。

      7月14日，日本東京大學的副教授Erik Lötstedt及山內薰教授等人與DIC的共同研究小組宣佈，使用量子電腦和傳統電腦，準確計算出了二氧化碳分子的被叫做“振動能級”的分子振動能量。