维度网讯,浙江大学研究团队在可编程超导量子处理器上,物理实现了基于电路的桶链式量子随机存取存储器(QRAM)架构。这项在线预印本研究探索了一种硬件接口,旨在解决经典二进制数据集为量子处理做准备时出现的数据加载瓶颈。尽管许多量子算法假设能快速、相干地访问经典信息阵列,但物理数据输入层常引入严重的延迟和退相干。研究团队提供了一个实用电路框架,利用超导衬底上的主动路由机制,将传统二进制结构加载到量子叠加态中。


实验装置将量子路由器的二叉树映射到超导量子比特的二维方格阵列上,目标是实现桶链式基础模型中提出的O(log N)主动开关缩放。为应对当前硬件短相干寿命和电路深度限制,研究人员引入了一种硬件高效的门分解方案,用于单个量子路由节点。相比标准受控交换(CSWAP)实现,该技术将必要的量子电路深度压缩了30%以上。在单量子比特和双量子比特门保真度分别为99.96%和99.7%的芯片上运行,团队评估了两层和三层路由树。助理教授Lu Liqiang指出,原型处理了4位和8位经典数据格式,测得的查询保真度分别为0.800±0.026和0.604±0.005,同时采用主动错误缓解协议来稳定路由路径。
同时路由多输入数据结构的能力,是执行大数据量子算法的先决条件,包括化学数据库中的分子属性提取、欺诈检测中的交易模式追踪以及多参数量子机器学习模型。然而,数据揭示了当前可扩展性的明确工程限制。从4位到8位配置的查询保真度急剧下降,凸显了多层量子树固有的严重噪声累积。要将这一架构从小规模概念验证扩展到商业数据挖掘所需的多兆位阵列,需要提高物理量子比特门保真度、降低并行路由操作期间的串扰,并在存储总线上集成稳健的量子纠错。
完整技术手稿可通过开放获取的arXiv存储库访问。有关全球深度技术制造倡议的地缘政治背景和机构报道,可见《首尔经济日报》发布的分析摘要,以及《南华早报》索引的主要技术跟踪。
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