DARPA和哈佛在量子计算上获得突破

作为美军的颠覆性创新机构，DARPA一直很关注量子计算的研发，因为它的突破将给数字孪生体、人工智能和数据科学等新一代数字技术带来突破，从而成为军事革命的领先者。

近期，DARPA联合哈佛大学、MIT、加州理工学院、普林斯顿大学和QuEra计算公司的支持下，专注于探索里德堡量子位的潜力，并在研究过程中取得了重大突破。

在近期的试验中，DARPA联合团队开发了使用“噪声”物理里德堡量子阵列创建纠错逻辑量子位。

逻辑量子位是实现容错量子计算难题中的关键缺失部分。与易出错的物理量子位相比，逻辑量子位经过纠错以保持其量子状态，从而有助于解决各种复杂问题。

早在2020年，DARPA就启动了噪声中等规模量子器件优化（ONISQ）项目，他们创建了第一个具有逻辑量子比特（量子位）的量子电路，这是一个关键发现，可以加速容错量子计算，并彻底改变量子计算机处理器的设计概念。

迄今为止，哈佛大学的实验室已经用大约48个里德堡逻辑量子位构建了量子电路，这是现有逻辑量子位数最多的实验室。由于里德堡量子位的性质以及如何操作它们，预计逻辑量子位数量的快速缩放将相对直接。

DARPA国防科学办公室ONISQ项目经理Mukund Vengalattore博士表示：“里德堡量子位具有特性同质的有益特征，这意味着每个量子位的行为与下一个量子位无法区分。”

虽然预计解决量子计算机所设想的任何大问题至少需要大于48个逻辑量子位一个数量级，但里德堡逻辑量子位数的突破为传统观点提供了新的视角，即在开发容错量子计算机之前，需要数百万个物理量子位。

早在21世纪初，DARPA的各种量子计划的一个重点就是在量子传感和量子信息科学研究社区之间架起桥梁，这两个社区传统上是孤立的。

DARPA帮助将这些社区聚集在一起，以提高对如何以极高精度控制和操纵量子态的理解。

对于关注数字孪生国防体系发展的读者，可以阅读发布在《自然》刊物上的报告，该报告长达42页。

附：DARPA量子计算试验视频

（请查看数字孪生战场公众号：xbattlefield）