韓國昆諾瓦（Qunova）計算公司14日宣布了近期在3臺含噪中等規(guī)模量子（NISQ）計算機上進行的一系列測試的結(jié)果。在每項演示中，昆諾瓦的算法均能以低于現(xiàn)實世界量子化學應用所需的1.6毫哈特里閾值的準確度產(chǎn)生結(jié)果，這一水平被稱為“化學精度”。這是在商用設備上首次實現(xiàn)這一成果。

在2024年韓國量子大會期間，昆諾瓦使用一臺來自芬蘭量子初創(chuàng)企業(yè)（IQM）的20量子比特計算機展示了化學精度。這一實驗連續(xù)演示了3天，每天實時在活動現(xiàn)場對硫化鋰的3種不同幾何結(jié)構(gòu)進行一小時的能量估算。在此之前，昆諾瓦還使用IBM的“鷹”量子處理器進行了一項24量子比特的實驗，展示了其算法在模擬硫化鋰基態(tài)能量時能達到0.1毫哈特里的計算準確度，這遠遠超出了化學精度所需的水平。該公司最近還使用奧地利離子阱量子計算公司AQT的離子基IBEX Q1量子計算機取得了類似結(jié)果。

這些結(jié)果表明，昆諾瓦開發(fā)的量子算法與硬件無關(guān)。這些測試是在包括硫化鋰、硫化氫、水和甲烷在內(nèi)的多種分子上進行的。

昆諾瓦的解決方案可在所有類型的量子計算機上運行，并提供足夠的計算準確度來進行高級化學計算。這與在傳統(tǒng)計算機上使用傳統(tǒng)變分量子本征求解器（VQE）進行的模擬不同，后者模擬不具有可擴展性。此外，昆諾瓦通過使用其新型簡化VQE（稱為“HiVQE”）實現(xiàn)了此前量子系統(tǒng)從未達到的精度。

這一突破的關(guān)鍵在于昆諾瓦開發(fā)的一種在量子計算過程中不攜帶誤差的計算方法，使計算運行效率提高了1000倍。結(jié)果表明，與傳統(tǒng)的VQE相比，使用HiVQE解決方案可將計算這些問題所需的計算資源減少到千分之一以下。因此，昆諾瓦估計，其算法在使用僅有40—60量子比特的NISQ機器時，就能為化學計算提供相對于經(jīng)典計算機的量子優(yōu)勢。