悉尼大学大二学生的物理作业，被亚马逊量子研究人员“征用”了 / 开普饭

当地时间4月13日，悉尼大学一个大二的物理项目被亚马逊AWS纳入其量子计算程序中。该学校的学生Pablo Bonilla Ataides调整了一些计算代码，成功将量子设备的纠错能力提高了一倍。

该学生对量子纠错码进行了简单而又巧妙的改变，引起了亚马逊AWS量子计算中心研究人员，以及美国耶鲁大学和杜克大学量子技术项目人员的注意。

21岁的Ataides表示，量子技术还处于起步阶段，部分原因是人们还没能克服机器固有的不稳定性，产生了很多错误。

在悉尼大学读大二期间，Ataides需要研究一些常用的纠错代码，看看是否能够做出改进。在研究过程中，他发现通过翻转一半的量子比特，可以有效地将抑制误差的能力提升一倍。该研究成果发表在《自然-通讯》上[2]。

图1｜Pablo Bonilla Ataides与论文合著者之一Ben Brown博士（来源：悉尼大学）

此项研究的合著者为Steve Flammia博士，他近期刚从悉尼大学调到亚马逊进行量子计算的相关工作。意味着这项研究成果，将成为亚马逊开发量子计算硬件的过程中纠错技术的重要组成部分。

耶鲁大学量子研究项目的助理教授Shruti Puri表示她的团队有兴趣在工作中使用新的代码。她认为该新代码十分优雅，其卓越的纠错性能来自于对一个已经被广泛研究了近20年的代码的简单修改。

她相信，有个这个新代码，耶鲁大学和其他地方正在开发的新一代量子技术，向可扩展量子计算前进了一大步。

图2｜Pablo Bonilla Ataides（来源：ABC News）

新代码的伟大之处在于，研究人员可以将其改造为整个行业正在开发的表面代码。让代码在二维平面上工作，对于生产过二维芯片设计的行业来说是理想的应用。研究人员相信，这项工作将帮助行业制造出更好的实验设备。

制造一台实用量子计算机有点像制造莱特兄弟的飞机，研究人员目前正在进行的工作甚至还没有离开过地面。但是此次的新设计，有可能助力大规模量子计算起飞。

虽然量子计算在不断通过科学发现和工程创新进步，但该领域仍面临着巨大的挑战。且就量子计算研究而言，产学合作相当重要。而近期，亚马逊正在帮助以色列的一些大学进行量子计算研究[3]。

首先，亚马逊量子计算中心正在资助希伯来大学-拉卡物理研究所的一个小组研究，该研究小组由希伯来大学和亚马逊量子计算中心Alex Retzker教授领导。

小组研究内容将着重于量子计算线路的构建模块——量子门的设计。构建准确且稳定的量子门是实现可扩展量子计算的核心问题之一，有助于降低量子纠错的开销。

图3｜希伯来大学（来源：Booking Israel）

其次，通过亚马逊云计算研究信贷计划[4]，亚马逊正在支持魏茨曼科学研究所、以色列理工学院、巴伊兰大学和希伯来大学使用亚马逊Braket进行独立研究。

亚马逊Braket为政府、学术界和工业界的研究人员提供采用不同技术构建的量子计算机的安全访问。

封面：

ABC News

引用：

[1]https://www.sydney.edu.au/news-opinion/news/2021/04/13/student-physics-homework-picked-up-by-amazon-web-services-quantum.html

[2]https://www.nature.com/articles/s41467-021-22274-1

[3]https://aws.amazon.com/cn/blogs/quantum-computing/supporting-quantum-research-in-israel/

[4]https://aws.amazon.com/cn/government-education/research-and-technical-computing/cloud-credit-for-research/

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