量子計算突破：丘成桐數學中心揭示噪聲對量子優勢的首個影響

意外發現噪聲會造成量子優勢突然消亡

原標題：清華量子計算成果登頂刊，首次發現噪聲影響量子優勢，來自丘成桐數學中心團隊
文章來源：量子位
內容字數：4952字

量子計算中的噪聲影響研究

近日，清華大學丘成桐數學科學中心的魏朝暉團隊在《Science Advances》上發表了重要研究，首次揭示了噪聲如何導致量子優勢的突然消亡。這項研究為量子計算的穩定性提供了新的視角，強調了噪聲對量子計算的巨大危害。

1. 研究背景

量子計算機的潛力已廣為人知，但穩定性問題仍然是實現其廣泛應用的主要障礙之一。噪聲被認為是影響量子計算性能的主要“絆腳石”。魏朝暉團隊的研究著重分析了噪聲如何影響量子計算的優勢，尤其是當噪聲強度超過某個閾值時，原本明顯的量子優勢可能會突然消失。

2. 研究發現

研究表明，較強噪聲會顯著降低量子系統的可達性，而較弱的噪聲雖然不會完全消除量子信息，但卻會增加實現量子協議的成本。這意味著在弱噪聲條件下，量子系統仍可能優于經典系統，但需要更多的量子資源來維持這種優勢。

3. 方

團隊使用關聯生成模型來分析噪聲對量子優勢的動態影響。通過比較量子協議和經典協議的最小代價，研究者能夠精確量化量子優勢。這項研究克服了計算復雜性帶來的挑戰，提供了噪聲影響下的精確上下界。

4. 重要性與未來應用

這一研究成果不僅揭示了噪聲導致量子優勢突然消亡的現象，還為未來量子計算中如何有效部署量子糾錯機制提供了理論支持。一旦量子計算技術獲得廣泛應用，理解噪聲的動態過程將對其實際運行至關重要。

5. 研究團隊與論文信息

魏朝暉教授及其團隊在量子計算領域的貢獻顯著，相關論文已發表在《Science Advances》上，探討了量子計算中噪聲影響的具體機制及其數學描述。研究為量子信息處理提供了全新的研究視角和工具，助力未來量子技術的發展。

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