By Kenna Hughes-Castleberry indsendt 12. januar 2024
IQTs "Journal Club" er en ugentlig artikelserie, der nedbryder et nyligt forskningsdokument om kvanteteknologi og diskuterer dets indvirkning på kvanteøkosystemet. Denne artikel diskuterer et nyligt papir offentliggjort i Resultater i fysik af forskere ved forskellige mellemøstlige institutter, der kigger på superledende kvantecomputere med to-qubit sammenfiltringsporte.
Mens mange forskellige typer kvantecomputere udvikles, er superledende kvantecomputere af særlig interesse for mange virksomheder på grund af deres forudsagte fordele ved skalerbarhed, højere troskab og længere sammenhængstider. Superledende kvantecomputere bruger kredsløb lavet af superledende materialer til at skabe qubits. Disse qubits kan eksistere i en tilstand på 0, 1 eller en hvilken som helst kvantesuperposition af disse tilstande, hvilket giver dem mulighed for at udføre komplekse beregninger meget mere effektivt end klassiske computere i visse scenarier.
For yderligere at forstå mekanikken i at bygge en superledende kvantecomputer præsenterede forskerne Muhammad AbuGhanem og Hichem Eleuch, hvis foreninger er til forskellige mellemøstlige institutter, en omfattende analyse af en to-qubit sammenfiltringsport, kaldet Dagwood Bumstead (DB) porten, i konteksten af støjende kvante i mellemskala (NISQ) computere. "Dagwood Bumstead" refererer til en amerikansk tegneseriefigur. Forskerne publicerede deres resultater i Resultater i fysik.
Et dyk ned i to-Qubit entangling-porte
Disse computere, især dem, der er baseret på superledende qubits, har vist overlegen ydeevne sammenlignet med klassiske computersystemer. De står imidlertid over for betydelige udfordringer på grund af fejl i to-qubit-entangling-gates, som er afgørende for at skabe sammenfiltrede tilstande, der er nødvendige for kvanteberegning.
DB-porten undersøges i denne undersøgelse for dens potentiale til at udføre komplekse algoritmer på kvantecomputere, især dem, der bruger superledende qubits. Porten blev realiseret ved hjælp af to kapacitivt koblede Josephson Superconducting qubits baseret på en eksperimentel opsætning fra en tidligere undersøgelse. Forskerne udførte en detaljeret karakterisering af DB-porten ved hjælp af kvanteprocestomografi (QPT) og kvantetilstandstomografi (QST) i forskellige miljøer: støjfri, støjende og på en faktisk IBM kvantecomputer.
DB-portens ydeevne blev evalueret gennem disse tomografi-eksperimenter, hvilket afslørede en gennemsnitlig gate-fidelity på 0.85450, med procestroskab målt til 0.8069705 og state-fidelity ved 0.8858750. Disse resultater er væsentlige, da de giver indsigt i portens funktionalitet i forskellige kvantemiljøer, hvilket fremhæver udfordringerne og potentialet ved DB-porten i NISQ-enheder.
Indvirkningen på superledende Qubits
Denne undersøgelse er afgørende for at forstå NISQ-enheders begrænsninger og muligheder, især inden for superledende qubits. Resultaterne understreger vigtigheden af at adressere fejl i to-qubit-entangling-gates for at udnytte kvantecomputeres beregningskraft fuldt ud. Den vellykkede implementering og analyse af DB-porten repræsenterer et skridt fremad i udviklingen af skalerbare kvanteberegningsarkitekturer, hvilket potentielt fører til mere effektive kvanteberegninger, der overgår klassiske metoder til løsning af komplekse problemer.
Ved at fremme forståelsen og ydeevnen af to-qubit-entangling-gates bidrager dette arbejde til at løse en af de største forhindringer i udviklingen af pålidelige kvantecomputere. Forbedrede to-qubit-gates forbedrer direkte troskaben og skalerbarheden af kvantecomputersystemer, hvilket er afgørende for overgangen fra de nuværende NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum)-enheder til mere avancerede, fejlbestandige kvantecomputere. Dette fremskridt kan accelerere de praktiske anvendelser af kvantecomputere i forskellige industrier, herunder lægemidler til lægemiddelopdagelse, finansiering til komplekse optimeringer og cybersikkerhed til avancerede krypteringsmetoder. Desuden kunne den øgede pålidelighed af kvanteberegninger, der er et resultat af sådan forskning, tiltrække øgede investeringer og samarbejder i kvanteindustrien, hvilket yderligere fremskynder udviklingen af kvanteteknologier. I det væsentlige er papirets resultater et teknisk fremskridt og et afgørende skridt, der kunne stimulere betydelig vækst og innovation i kvantecomputersektoren.
Kenna Hughes-Castleberry er administrerende redaktør hos Inside Quantum Technology og Science Communicator på JILA (et partnerskab mellem University of Colorado Boulder og NIST). Hendes skrivebeats inkluderer deep tech, quantum computing og AI. Hendes arbejde har været omtalt i Scientific American, Discover Magazine, New Scientist, Ars Technica og mere.
- SEO Powered Content & PR Distribution. Bliv forstærket i dag.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrk dig selv. Adgang her.
- PlatoAiStream. Web3 intelligens. Viden forstærket. Adgang her.
- PlatoESG. Kulstof, CleanTech, Energi, Miljø, Solenergi, Affaldshåndtering. Adgang her.
- PlatoHealth. Bioteknologiske og kliniske forsøgs intelligens. Adgang her.
- Kilde: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/iqts-journal-club-a-look-at-two-qubit-entangling-gates-for-superconducting-quantum-computers/
- :har
- :er
- 1
- 12
- 2024
- 500
- a
- fremskynde
- faktiske
- adressering
- fremskreden
- fremgang
- fremrykkende
- fordele
- AI
- algoritmer
- tillade
- amerikansk
- an
- analyse
- ,
- enhver
- applikationer
- ER
- artikel
- AS
- foreninger
- At
- tiltrække
- gennemsnit
- baseret
- været
- være
- mellem
- pauser
- Bygning
- by
- CAN
- kapaciteter
- tegneserie
- vis
- udfordringer
- karakter
- klub
- samarbejder
- Colorado
- Virksomheder
- sammenlignet
- komplekse
- omfattende
- beregning
- beregningsmæssige
- computerkraft
- beregninger
- computer
- computere
- computing
- gennemført
- sammenhæng
- bidrager
- kunne
- koblede
- skabe
- Oprettelse af
- kritisk
- afgørende
- Nuværende
- Cybersecurity
- dyb
- dyb tech
- detaljeret
- udviklet
- udvikling
- Udvikling
- Enheder
- forskellige
- direkte
- opdage
- opdagelse
- dyk
- ned
- medicin
- lægemiddelforskning
- grund
- østlige
- økosystem
- editor
- effektiv
- effektivt
- kryptering
- forbedre
- forbedret
- miljøer
- fejl
- især
- Essensen
- Ether (ETH)
- evalueret
- udføre
- eksisterer
- eksperimenterende
- eksperimenter
- Exploit
- Ansigtet
- featured
- troskab
- finansiere
- fund
- Til
- Videresend
- fra
- fuldt ud
- funktionalitet
- yderligere
- gate
- Gates
- Vækst
- Have
- hende
- Høj
- højere
- fremhæve
- Men
- HTTPS
- Hurdles
- billede
- Påvirkninger
- implementering
- betydning
- forbedret
- in
- omfatter
- Herunder
- øget
- industrier
- industrien
- Innovation
- indvendig
- Inde i Quantum Technology
- indsigt
- interesse
- ind
- Investeringer
- ITS
- Jan
- tidsskrift
- førende
- begrænsninger
- logo
- længere
- Se
- leder
- lavet
- magasin
- større
- styring
- mange
- materialer
- max-bredde
- målt
- mekanik
- metoder
- Mellemøsten
- mere
- mere effektiv
- Desuden
- meget
- muhammad
- nødvendig
- Ny
- NIST
- of
- tilbyde
- on
- ONE
- or
- Papir
- særlig
- især
- Partnerskab
- udføre
- ydeevne
- lægemidler
- afgørende
- plato
- Platon Data Intelligence
- PlatoData
- indsendt
- potentiale
- potentielt
- magt
- Praktisk
- Praktiske anvendelser
- forudsagde
- forelagt
- tidligere
- problemer
- behandle
- Progress
- skruens
- offentliggjort
- Quantum
- Kvantecomputer
- kvantecomputere
- quantum computing
- kvantesuperposition
- kvante teknologi
- qubits
- gik op for
- rige
- nylige
- refererer
- pålidelighed
- pålidelig
- repræsentere
- forskning
- forskere
- resulterer
- Resultater
- afslørende
- s
- Skalerbarhed
- skalerbar
- scenarier
- ordninger
- Videnskab
- videnskabelig
- Videnskabsmand
- sektor
- Series
- setup
- vist
- signifikant
- Løsning
- Tilstand
- Stater
- Trin
- stimulere
- Studere
- vellykket
- sådan
- overlegen
- superposition
- overgå
- Systemer
- tech
- Teknisk
- Teknologier
- Teknologier
- end
- at
- deres
- Them
- Disse
- de
- denne
- dem
- Gennem
- gange
- til
- tomografi
- overgang
- sand
- to
- typer
- understrege
- forstå
- forståelse
- universitet
- brug
- ved brug af
- Ved hjælp af
- forskellige
- var
- ugentlig
- som
- hvis
- med
- Arbejde
- skrivning
- zephyrnet