【澳纽网编译】您是否曾考虑过人工智能（AI）解开高级量子计算秘密的潜力？
澳大利亚国家科学机构联邦科学与工业研究组织（CSIRO）的最新研究表明，这一曾经看似不可能的壮举可能很快就会成为现实。
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这项研究发表在著名的《物理评论研究》期刊上，提出了一个令人着迷且重要的概念：人工智能在处理和解决量子误差（即所谓的“量子比特噪声”）方面具有非凡的潜力。
那么，为什么这些量子误差在量子计算领域如此重要呢？这种噪声来自环境干扰和量子系统的不完善等各种来源，显然是量子计算机从纯粹的实验设备转变为实用的日常工具的最大障碍。克服这一噪声障碍至关重要，因为它将使量子计算机发挥其全部潜力，以传统计算机无法想象的速度执行复杂的计算。在此背景下人工智能的应用可能是实现功能性和可靠性量子计算技术梦想的重要一步。
对于那些对“量子比特”一词感到好奇的人，让我们深入研究一下简要概述。在传统计算机中，信息以“比特”的形式存储和处理，每个比特根据二进制原理代表 0 或 1。然而，量子计算机是以量子比特或“量子位”来操作的。与传统比特不同，得益于量子力学原理（特别是叠加），量子比特可以同时表示 0、1 或 0 和 1。这使得量子比特可以同时处于多种状态。此外，量子比特可以表现出纠缠，其中一个量子比特的状态与另一个量子比特的状态有着内在的联系，而与距离无关。量子比特的这些非凡特性有望实现远超传统计算机的计算能力。
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但问题就在这里。尽管量子比特拥有巨大的计算潜力，但它们却极其脆弱，容易受到周围环境的干扰。由于量子计算机的脆弱性，其输出中经常会产生“噪音”或错误，这会严重影响其性能和可靠性。这时量子纠错码就能派上用场了。这些复杂的算法旨在检测和纠正这些错误，确保计算保持准确，并维护量子数据的完整性。如果没有这些纠错码，量子计算机的实际应用将受到严重限制。
CSIRO Data61 量子系统团队负责人 Muhammad Usman 博士揭示了人工智能在提高这一纠错过程效率方面所发挥的作用。他的团队采用了人工智能神经网络综合征解码器来识别错误并做出适当的纠正。乌斯曼解释说：“我们的工作首次证实，基于机器学习的解码器原则上可以处理直接从 IBM 设备测量中获得的错误信息，并在噪声性质非常复杂的情况下提出适当的修正。”他补充说：“在我们的工作中，由于 IBM量子处理器中目前的噪声水平很大（高于代码阈值），因此当纠错码距离增加时，我们并没有观察到理论上预期的错误抑制。”
这对量子计算的未来意味着什么？不幸的是，当纠错码距离增加时，研究没有观察到错误抑制，这主要是由于 IBM 量子处理器的噪声水平较高。然而，随着未来几年内物理错误率预计会降低，人工智能的使用可以随着代码距离的增加而抑制错误，可能为完全容错铺平道路。
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考虑到量子计算的现状，Usman 博士的工作的重要性怎么强调也不为过。人工智能在量子纠错码中的应用代表着量子计算机从实验设备到有效工具的转变时刻。因此，人工智能可能就是一根魔杖，挥动它就能解决量子计算中最大的挑战之一。难怪科学总是给我们带来惊喜，不是吗？
虽然我们距离量子计算机的普及还有一段距离，但不可否认这项研究可能对我们的未来产生影响。人工智能与量子计算的结合或许正是我们实现技术飞跃所需要的。
完整的研究报告发表在《物理评论研究》杂志上。
来源：Earth.com
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