基于英国的量子软件启动Phasecraft今天继续推动量子计算的潜力，因为它揭示了近期量子计算机的重大软件进步。
在发表的新的同行评审论文中自然通讯，Phasecraft为量子系统模拟有一个有希望的新策略。许多人认为，材料和化学模拟将是量子计算的亚博网站下载首批重要应用之一，从而使复杂材料超出了最强大的超级计算机的能力之外。
哈密顿模拟算法专门提供了一种使用量子计算机在原子水平模拟材料的方法。亚博网站下载该方法是电池阴极材料，光伏太阳能电池以及其他高科技材料和化学应用的电子结构计算和模拟的垫脚石。亚博网站下载量子材料模拟可以亚博网站下载加快发现，节省数年和数十亿美元的成本。
通过加速材料研发来实现现实世界的影响亚博网站下载
Statista报告说，2019年公司在高级材料和化学部门的研发上花费了410亿美元，以开发和测试新材料以进行潜在的工业用途。亚博网站下载Goldbeck（2016）估计高级计算材料建模可能会节省60％的潜在成本。亚博网站下载量子计算在加速材料发现中的潜在影响非常重要。亚博网站下载BCG（2019）估计，量子计算在未来3 - 5年内通过量子计算创造的材料建模创造的价值为0.4-6亿美元，在10年内上升到亚博网站下载2.5-3亿美元，在20多年中增长了27-5.5亿美元。Phasecraft的研究突破有望加快这种现实世界影响的步伐。
Phasecraft联合创始人和研究的共同领导者Toby Cubitt：“与以前的最佳研究相比，我们的工作显示了5个数量级的改善。我们的新算法仅需要259个逻辑时间步骤，甚至考虑到噪音和错误，而先前记录的最佳最佳时间为1,243,586。这需要汉密尔顿模拟，这需要以前据信需要完全易于估计的，耐故障的量子计算机，这些计算机仍在数十年中，在近期硬件的范围内。
尽管我们的结果尚不适合当前量子硬件的有限容量，这仍然是一个数量级，距离运行算法需要此运行时间的算法距离差不多，但它使我们更加接近。这种大小的算法改进将量子计算机应用的时间尺度减少了很多年。根据IBM和Google等领导者的量子硬件路线图，我们也许可以在2 - 3年内对量子硬件有用的科学应用来看到量子优势。”
嘈杂，中级量子（NISQ）硬件的有用应用
量子硬件的当前容量非常有限，甚至无法运行最简单的教科书量子算法的实例 - 这无需添加误差校正和大规模量子计算所需的错误公差。当前的顶端量子硬件允许≈50Qubits能够实现量子电路至≈20的门深度。实际应用程序需要超出最先进的技术。
Phasecraft创建了现实世界中的量子应用程序，并考虑了NISQ设备的容量。它的研究包括在软件算法中实施的基准缓解错误和错误校正技术，以说明量子硬件在现实世界中的功能。
UCL的Phasecraft的研究联合领导劳拉·克林顿（Laura Clinton）和博士生解释说：“该研究的想法是弄清楚我们如何从近期量子硬件中挤出所有实用性。我们的研究表明，可以通过利用“裸金属”控制量子级交互的“裸机”控制，可以在近期噪声中使用的新技术来更有效地实现算法，并减少错误的传播。电路和门水平。
研究小组成员Phasecraft和Cambridge大学的Johannes Bausch补充说，“在古典计算中，通常对时间关键的子例程进行低级优化是通常的。在量子硬件上，这种思维线更具挑战性。我们必须首先确定“快捷方式”量子硬件可提供的东西，以及这些负担多少允许我们突破可能的限制。这涉及严格的分析计算以及广泛的数值模拟，以确切指出在硬件方面需要什么来运行我们提出的Hamiltonian模拟算法。”
Phasecraft联合创始人Ashley Montanaro补充说，“存在Phasecraft，以证明在易于出现错误的，嘈杂的量子硬件上，现有的现实世界中的现实应用程序现在存在于近期。尽管Google（Phasecraft合作伙伴）等公司最近宣布，有用的量子计算机将由有用的量子计算机公开可用。2029年，Phasecraft的工作表明，在该截止日期之前很久以外的实验室测试和演示，有可能将量子计算用于有用的应用程序。”
下一步，Phasecraft团队正在与Rigetti和IBM在内的Quantum Hardware Partners进行小规模的实施和示范。Phasecraft还与包括约翰逊·马特西（Johnson Matthey）在内的行业合作伙伴合作，在一个乌克利（Ukri）的项目中，以研究使用量子计算来模拟电池材料的有效方法。亚博网站下载
自2019年启动以来，Phasecraft与领先的量子计算公司建立了合作伙伴关系，包括Rigetti，IBM和Google，与Johnson Matthey建立了行业合作伙伴关系，以及乌克里（Ukri）促进的几项赠款，包括开发英国首个大型商业量子计算机与英国在英国开发的赠款里格蒂。Phasecraft现在是整个英国的15个团队，已从投资者那里筹集了超过700万美元的资金，包括第1集，LocalGlobe，Parkwalk Advisors和UCL技术基金。
Google Quantum AI的研究科学家Yuan Su：“克林顿，鲍斯和Cubitt获得的结果构成了为近期量子设备开发量子算法的范式转移。通过考虑更现实的计算模型，并采用了一堆技术来进行误差分析和电路实现，他们实现对哈密顿模拟的量子资源估算的先前工作，使实用的量子计算更接近现实。”
欧洲技术伙伴关系总监Marco Paini在Rigetti：“自2020年9月以来，我们与Phasecraft团队合作，建造了英国第一台大型商业量子计算机。我们对团队的技术能力和创造力印象深刻，以突破量子计算在短期内可以执行的限制。我们期待与Phasecraft的持续合作，以测试有关Rigetti硬件的新模型，以加速量子优势和追求实际应用。”
来源：www.phenecraft.io