鴻海研究院量子計算研究成果 獲頂級期刊PRX Quantum刊登

開創新研究方向 結合量子硬體平台持續開發更高效錯誤評估

鴻海研究院作為鴻海科技集團未來前瞻核心技術的研發單位,近期在量子計算領域取得重要研究進展!由鴻海研究院量子計算研究所所長謝明修、研究員Dr. Pedro Figueroa Romero、澳洲蒙納許大學與昆士蘭大學合作的最新研究成果"Randomised Benchmarking for non-Markovian Noise"獲頂級期刊PRX Quantum所刊登。該研究旨在為組成量子電腦的量子閘錯誤率提供一個簡單、快速的評估標準,使得容錯計算可以更加適用於實際的錯誤模型。後續會針對各種量子硬體平台,結合機器學習理論,持續開發更高效的錯誤評估協議。

PRX Quantum為全球最大物理學組織-美國物理學會(American Physical Society)因應近年量子技術領域蓬勃發展,於2020下半年所創立的新興科研期刊。PRX Quantum延續Physical Review X的卓越和創新,刊載於PRX Quantum的研究,必須對量子領域有重要進展,如在該領域開創新的方向或是在不同(子)領域建立重要連結等。

謝明修所長表示,對於量子電腦內部的噪音刻畫以及容錯計算是量子計算研究所的一個重要研究方向,Randomised Benchmarking的研究多半建立在量子閘獨立性操作的兩個假設之上,分別是時間獨立性(time independence)及邏輯閘相互獨立性(gate independence)。

所謂邏輯閘相互獨立性,謝明修所長指出,是假設每個操作受到環境噪音的影響皆是相同,而時間獨立性則是假設在任何時刻所做的操作,只會受到當下系統狀態的環境噪音影響,與過去無關,亦即遵守馬可夫性質。但現在已經有越來越多證據表明這不符合實際情況。本研究主要貢獻在於拿掉時間獨立的假設,考慮更貼近真實系統的情形去刻劃量子電腦的噪音特性。

謝明修所長曾任職於澳洲雪梨科技大學量子軟體及資訊中心副教授,在量子運算領域研究方面,聚焦於量子錯誤更正碼、量子通信理論、量子訊息理論及量子機器學習等,學術貢獻相當卓著,並在2015年至2019年擔任IEEE Transactions on Information Theory期刊的量子消息理論副編輯,近年來也在國際知名量子計算研討會(QIP、TQC)裡被選為指導委員會的成員。

Pedro Figueroa Romero則是澳洲蒙納許大學量子計算理學博士,學術專長包含量子基準與降低錯誤、開放量子系統、量子機器學習等,目前為量子計算研究所的博士後研究員。

鴻海研究院是集團邁向F3.0轉型升級之路的重要發展策略之一,目標是強化鴻海技術與產品創新,從過去「勞力密集」升級至「腦力密集」進一步提升核心競爭力。其中量子計算研究所,旨在促進量子科技的教學、探索和新應用的開發,在產業領域找出發揮的空間,也培養集團內的技術人才。

文章連結:https://journals.aps.org/prxquantum/abstract/10.1103/PRXQuantum.2.040351

圖說:鴻海研究院量子計算研究所所長謝明修(右),與研究員Pedro Figueroa Romero(左)。

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