近日，歐洲多家企業(yè)機(jī)構(gòu)宣布聯(lián)合開(kāi)展一項(xiàng)用于量子糾錯(cuò)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究項(xiàng)目(ARTEMIS)，以開(kāi)發(fā)一種全新的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的量子控制方法，并使其商業(yè)化。

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前述企業(yè)機(jī)構(gòu)包括以色列量子計(jì)算公司Quantum Machines、法國(guó)量子計(jì)算公司Alice&Bob、法國(guó)里昂高等師范學(xué)院(ENS Lyon)和馬克斯普朗克光學(xué)研究所。

為了克服目前量子計(jì)算所面臨的兩個(gè)主要挑戰(zhàn)，即量子糾錯(cuò)和最優(yōu)控制，前述團(tuán)隊(duì)提出了這項(xiàng)為期3年的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究項(xiàng)目，以開(kāi)發(fā)一種量子控制器，可通過(guò)實(shí)時(shí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制。

團(tuán)隊(duì)表示，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的使用有望提高量子處理器的精確度和性能，并大幅減少以往所需的經(jīng)典控制資源，以實(shí)現(xiàn)量子糾錯(cuò)和最優(yōu)控制。最優(yōu)控制指在給定的約束條件下，尋求一個(gè)控制，使給定的系統(tǒng)性能指標(biāo)達(dá)到極大值(或極小值)。

ARTEMIS項(xiàng)目將充分利用團(tuán)隊(duì)在微波工程、機(jī)器學(xué)習(xí)、控制理論、實(shí)驗(yàn)量子物理、商業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，以及工業(yè)級(jí)量子計(jì)算機(jī)等多個(gè)領(lǐng)域的綜合專業(yè)知識(shí)。其預(yù)期目標(biāo)包括開(kāi)發(fā)一個(gè)通用量子控制器，具有友好的用戶界面和開(kāi)源代碼庫(kù)，能夠應(yīng)用在各類量子處理器和設(shè)備上。此外，還包括開(kāi)發(fā)一個(gè)公共的量子云處理器，允許用戶在沒(méi)有直接訪問(wèn)量子硬件的情況下也能編程和運(yùn)行實(shí)時(shí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

“實(shí)用量子計(jì)算未來(lái)是否可行，很大程度上取決于能否以一種連貫有效的方式實(shí)現(xiàn)糾錯(cuò)?！盦uantum Machines公司首席技術(shù)官Yonatan Cohen表示，希望ARTEMIS項(xiàng)目所開(kāi)發(fā)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能有助于改善對(duì)大規(guī)模量子位的控制，即使面臨著環(huán)境退相干，也能促進(jìn)實(shí)用量子計(jì)算機(jī)的落地。

“我們希望神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將有助于找到量子控制的新方法，”法國(guó)里昂高等師范學(xué)院教授Benjamin Huard說(shuō)道，“特別是我們期望在不完善的實(shí)驗(yàn)條件下發(fā)現(xiàn)最優(yōu)控制的規(guī)律，從而獲得較大改進(jìn)。”