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2020-03-19 22:29 |
新研究借助神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來查明大型量子計(jì)算機(jī)中的量子點(diǎn)位
迄今為止，量子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用仍相對(duì)有限，但研究人員正在努力嘗試擴(kuò)大其規(guī)模�；诠枇孔游坏目扇蒎e(cuò)量子計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的一種構(gòu)建方法，是將單個(gè)磷原子放置在 2D 網(wǎng)格上。接著通過納米電子線，控制一兩個(gè)量子比特的邏輯門來執(zhí)行計(jì)算。然而這種方法在很大程度上取決于磷原子晶格點(diǎn)位的數(shù)量級(jí)，原子量子點(diǎn)位的不確定性，對(duì)其相互作用的破壞性達(dá)到了好幾個(gè)數(shù)量級(jí)。 -AKbX kc~\
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如此一來，將導(dǎo)致兩個(gè)量子位門的運(yùn)算錯(cuò)誤，對(duì)給定計(jì)算產(chǎn)生了不準(zhǔn)確的結(jié)果。在大規(guī)模的量子計(jì)算體系結(jié)構(gòu)中，這種影響將呈指數(shù)級(jí)放大。 ";59,\6
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為幫助解決這一問題，2016 年的時(shí)候，墨爾本大學(xué)的研究人員使用了磷原子波函數(shù)的計(jì)算機(jī)掃描隧道顯微鏡（STM）圖像，來確定其在硅上的空間位置。
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這允許以單個(gè)晶格來高度精確地找到原子的量子點(diǎn)位，不過下一個(gè)挑戰(zhàn)，就是如何將這種精確的空間定位方法，擴(kuò)大到大規(guī)模、可容錯(cuò)的量子計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)中。 ,q
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為開發(fā)此框架，研究人員現(xiàn)借助深度學(xué)習(xí)工具，在 10 萬張數(shù)量級(jí)的 STM 圖像集上開展卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）的計(jì)算訓(xùn)練，然后嘗試對(duì) 1.76 萬張測(cè)試圖像進(jìn)行識(shí)別。 r}t%DH
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結(jié)果發(fā)現(xiàn)，盡管這些圖像帶有真實(shí)環(huán)境中常見的模糊和不對(duì)稱造型，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)測(cè)試圖像的分類精度仍超過了 98% 。 +@#-S
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實(shí)驗(yàn)證明了這種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的技術(shù)能夠以高通量、高精度和最少的人機(jī)交互，來處理量子比特的測(cè)量數(shù)據(jù)。 }@g#S@o
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