Исследователи раскрывают точность двухкубитовых вычислений в кремнии

Точность является критическим параметром, который определяет, насколько жизнеспособна технология кубитов

0 2 108

Впервые исследователи измерили точность двухкубитных логических операций в кремнии, с очень многообещающими результатами, которые позволят масштабировать их до полномасштабного квантового процессора.

Исследование, проведенное командой профессора Эндрю Дзурака в UNSW Engineering, было опубликовано во всемирно известном журнале Nature.

«Все квантовые вычисления могут состоять из операций с одним кубитом и двумя кубитами — они являются центральными строительными блоками квантовых вычислений», — говорит профессор Дзурак. «Получив их, вы можете выполнять любые вычисления, какие захотите, но точность обеих операций должна быть очень высокой».

В 2015 году команда Дзурака была первой, кто построил квантовые логические элементы в кремнии, сделав возможными вычисления между двумя кубитами — и тем самым преодолела решающее препятствие для превращения кремниевых квантовых компьютеров в реальность.

С тех пор ряд групп по всему миру продемонстрировали двухкубитные вычисления в кремнии, но до сегодняшнего дня истинная точность таких двухкубитовых вычислений была неизвестна. А точность имеет решающее значение для успеха квантового компьютера.

«Точность является критическим параметром, который определяет, насколько жизнеспособна технология кубитов — вы можете воспользоваться огромной мощью квантовых вычислений только в том случае, если операции кубитов близки к идеальным, допускаются лишь крошечные ошибки», — говорят ученые.

В этом исследовании команда ученых внедрила и выполнила сравнительный точности воспроизведения на основе Clifford — метод, который может оценить точность кубита на всех технологических платформах — продемонстрировав в среднем точность воспроизведения двух кубитов на уровне 98%.

Смотрите также  Химики СПбГУ создали новый тип аккумулятора, который будет заряжаться в десять раз быстрее литий-ионного

«Мы достигли такой высокой достоверности, охарактеризовав и уменьшив первичные источники ошибок, таким образом, улучшив точность воспроизведения до точки, в которой на нашем двухкбитовом устройстве можно было выполнять рандомизированные последовательности сравнительных тестов значительной длины — более 50 операций стробирования», — говорят исследователи.

Квантовые будут иметь широкий спектр важных приложений в будущем благодаря их способности выполнять гораздо более сложные вычисления с гораздо большими скоростями, включая решение проблем, которые просто не поддаются сегодняшним компьютерам.

Ученые говорят, что исследование является еще одним доказательством того, что как технологическая платформа идеально подходит для масштабирования до большого числа кубитов, необходимых для универсальных квантовых вычислений.

Учитывая, что был в центре мировой компьютерной индустрии в течение почти 60 лет, его свойства уже хорошо изучены, и существующие производственные мощности по производству кремниевых чипов могут легко адаптироваться к этой технологии.


Fidelity benchmarks for two-qubit gates in silicon, Nature (2019). DOI: 10.1038/s41586-019-1197-0 , https://www.nature.com/articles/s41586-019-1197-0

Войти с помощью: 
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Будем рады вашим мыслям, пожалуйста, прокомментируйте.x
()
x