Кремниевые квантовые вычисления превзошли 99% точности в трех исследованиях

Три группы ученых со всего мира достигли важной вехи в квантовых вычислениях. Все три группы продемонстрировали более чем 99-процентную точность квантовых устройств на основе кремния, что открывает путь к созданию практических, масштабируемых квантовых компьютеров, не допускающих ошибок.

Классические компьютеры хранят и обрабатывают информацию в битах, которые представлены в виде единицы или нуля. Квантовые компьютеры, однако, используют кубиты, которые могут быть либо единицей, либо нулем, либо и тем, и другим одновременно, благодаря квантовой причуде суперпозиции. Это должно позволить квантовым компьютерам стать экспоненциально более мощными, чем классические. Однако квантовые состояния чувствительны к внешним помехам, что может привести к ошибкам, которые серьезно ограничивают практичность этих машин.

Точность квантовых компьютерных систем

Но теперь три новых исследования продемонстрировали квантовые компьютерные системы с уровнем ошибок менее одного процента. Что еще лучше, все эти устройства были созданы на основе кремния, что должно облегчить их изготовление с использованием существующей коммерческой полупроводниковой инфраструктуры.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

Команда под руководством Университета Нового Южного Уэльса (UNSW) в Австралии достигла точности 99,95% в системе с одним кубитом и 99,37% с двумя действующими кубитами. Вторая команда из Делфтского технологического университета в Нидерландах достигла 99,87 % с одним кубитом и 99,65 % с двумя. И, наконец, команда из RIKEN в Японии достигла 99,84 процента верности в системе с одним кубитом и 99,51 % с двумя кубитами.

"Когда ошибки настолько редки, становится возможным их обнаружить и исправить, когда они возникают", - сказал профессор Андреа Морелло, ведущий автор исследования UNSW. Это показывает, что можно построить квантовые компьютеры, которые будут иметь достаточный масштаб и достаточную мощность для проведения значимых вычислений". Это исследование является важной вехой на пути, который приведет нас к этому".

Система UNSW кодирует информацию в ядерных спинах атомов фосфора, имплантированных в кремниевый чип. Ядра этих атомов являются ядром процессора, выполняющего квантовые операции, и они связаны друг с другом посредством электрона, квантово запутанного с каждым атомом.

"Если у вас есть два ядра, соединенные с одним и тем же электроном, вы можете заставить их выполнять квантовые операции", - говорит доктор Матеуш Мондзик, ведущий автор исследования. "Пока вы не управляете электроном, эти ядра надежно хранят свою квантовую информацию. Но теперь у вас есть возможность заставить их общаться друг с другом через электрон, чтобы реализовать универсальные квантовые операции, которые могут быть адаптированы к любой вычислительной задаче".

Эксперименты в Делфте и RIKEN проводились с использованием спинов двух электронов в качестве кубитов, каждый из которых был заключен в квантовую точку из кремния и сплава кремния и германия.

Поскольку все три группы превзошли 99-процентную точность, исследователи говорят, что следующим шагом будет разработка практических кремниевых квантовых процессоров, которые могут быть масштабированы для коммерческих квантовых компьютеров. опубликовано econet.ru по материалам newatlas.com

Лучшие публикации в Telegram-канале Econet.ru. Подписывайтесь!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet