By Kenna Hughes-Castleberry δημοσιεύτηκε στις 12 Ιανουαρίου 2024
Το "Journal Club" του IQT είναι μια εβδομαδιαία σειρά άρθρων που αναλύει μια πρόσφατη ερευνητική εργασία για την κβαντική τεχνολογία και συζητά τις επιπτώσεις της στο κβαντικό οικοσύστημα. Αυτό το άρθρο εξετάζει μια πρόσφατη εργασία που δημοσιεύτηκε στο Αποτελέσματα στη Φυσική από ερευνητές σε διάφορα ινστιτούτα της Μέσης Ανατολής που εξετάζουν υπεραγώγιμους κβαντικούς υπολογιστές με πύλες εμπλοκής δύο qubit.
Ενώ αναπτύσσονται πολλοί διαφορετικοί τύποι κβαντικών υπολογιστών, οι υπεραγώγιμοι κβαντικοί υπολογιστές παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον για πολλές εταιρείες λόγω των προβλεπόμενων πλεονεκτημάτων τους για επεκτασιμότητα, υψηλότερη πιστότητα και μεγαλύτερους χρόνους συνοχής. Οι υπεραγώγιμοι κβαντικοί υπολογιστές χρησιμοποιούν κυκλώματα κατασκευασμένα από υπεραγώγιμα υλικά για να δημιουργήσουν qubits. Αυτά τα qubits μπορούν να υπάρχουν σε κατάσταση 0, 1 ή οποιαδήποτε κβαντική υπέρθεση αυτών των καταστάσεων, επιτρέποντάς τους να εκτελούν πολύπλοκους υπολογισμούς πολύ πιο αποτελεσματικά από τους κλασικούς υπολογιστές σε ορισμένα σενάρια.
Για να κατανοήσουν περαιτέρω τη μηχανική της κατασκευής ενός υπεραγώγιμου κβαντικού υπολογιστή, οι ερευνητές Muhammad AbuGhanem και Hichem Eleuch, των οποίων οι ενώσεις είναι σε διάφορα ινστιτούτα της Μέσης Ανατολής, παρουσίασαν μια ολοκληρωμένη ανάλυση μιας πύλης εμπλοκής δύο qubit, που ονομάζεται πύλη Dagwood Bumstead (DB). το πλαίσιο του θορυβώδους κβαντικού ενδιάμεσης κλίμακας (NISQ) Υπολογιστές. Το "Dagwood Bumstead" αναφέρεται σε έναν Αμερικανό χαρακτήρα κινουμένων σχεδίων. Οι ερευνητές δημοσίευσαν τα ευρήματά τους στο Αποτελέσματα στη Φυσική.
Μια κατάδυση σε εμπλεκόμενες πύλες δύο τεμαχίων
Αυτοί οι υπολογιστές, ιδιαίτερα αυτοί που βασίζονται σε υπεραγώγιμα qubits, έχουν δείξει ανώτερη απόδοση σε σύγκριση με τα κλασικά συστήματα υπολογιστών. Ωστόσο, αντιμετωπίζουν σημαντικές προκλήσεις λόγω σφαλμάτων σε πύλες εμπλοκής δύο qubit, τα οποία είναι ζωτικής σημασίας για τη δημιουργία εμπλεκόμενων καταστάσεων που είναι απαραίτητες για τον κβαντικό υπολογισμό.
Η πύλη DB διερευνάται σε αυτή τη μελέτη για τη δυνατότητά της να εκτελεί πολύπλοκους αλγόριθμους σε κβαντικούς υπολογιστές, ειδικά αυτούς που χρησιμοποιούν υπεραγώγιμα qubits. Η πύλη πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας δύο χωρητικά συζευγμένα qubits Josephson Superconducting με βάση μια πειραματική διάταξη από μια προηγούμενη μελέτη. Οι ερευνητές διεξήγαγαν έναν λεπτομερή χαρακτηρισμό της πύλης DB χρησιμοποιώντας κβαντική τομογραφία διεργασίας (QPT) και κβαντική τομογραφία κατάστασης (QST) σε διάφορα περιβάλλοντα: αθόρυβο, θορυβώδες και σε πραγματικό IBM κβαντικός υπολογιστής.
Η απόδοση της πύλης DB αξιολογήθηκε μέσω αυτών των πειραμάτων τομογραφίας, αποκαλύπτοντας μια μέση πιστότητα πύλης 0.85450, με πιστότητα διαδικασίας μετρημένη σε 0.8069705 και πιστότητα κατάστασης 0.8858750. Αυτά τα αποτελέσματα είναι σημαντικά καθώς προσφέρουν πληροφορίες για τη λειτουργικότητα της πύλης σε διαφορετικά κβαντικά περιβάλλοντα, υπογραμμίζοντας τις προκλήσεις και τις δυνατότητες της πύλης DB στις συσκευές NISQ.
Οι επιπτώσεις στα υπεραγώγιμα Qubits
Αυτή η μελέτη είναι κρίσιμη για την κατανόηση των περιορισμών και των δυνατοτήτων των συσκευών NISQ, ιδιαίτερα στον τομέα των υπεραγώγιμων qubits. Τα ευρήματα υπογραμμίζουν τη σημασία της αντιμετώπισης σφαλμάτων σε πύλες εμπλοκής δύο qubit για την πλήρη εκμετάλλευση της υπολογιστικής ισχύος των κβαντικών υπολογιστών. Η επιτυχής υλοποίηση και ανάλυση της πύλης DB αντιπροσωπεύει ένα βήμα προς τα εμπρός στην ανάπτυξη κλιμακούμενων αρχιτεκτονικών κβαντικών υπολογιστών, οδηγώντας δυνητικά σε πιο αποτελεσματικούς κβαντικούς υπολογισμούς που ξεπερνούν τις κλασικές μεθόδους στην επίλυση πολύπλοκων προβλημάτων.
Με την προώθηση της κατανόησης και της απόδοσης των πυλών εμπλοκής δύο qubit, αυτή η εργασία συμβάλλει στην αντιμετώπιση ενός από τα σημαντικότερα εμπόδια στην ανάπτυξη αξιόπιστων κβαντικών υπολογιστών. Οι βελτιωμένες πύλες δύο qubit ενισχύουν άμεσα την πιστότητα και την επεκτασιμότητα των συστημάτων κβαντικών υπολογιστών, κάτι που είναι ζωτικής σημασίας για τη μετάβαση από τις τρέχουσες συσκευές NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum) σε πιο προηγμένους, ανθεκτικούς σε σφάλματα κβαντικούς υπολογιστές. Αυτή η πρόοδος μπορεί να επιταχύνει τις πρακτικές εφαρμογές του κβαντικού υπολογισμού σε διάφορους κλάδους, συμπεριλαμβανομένων των φαρμακευτικών προϊόντων για την ανακάλυψη φαρμάκων, της χρηματοδότησης για πολύπλοκες βελτιστοποιήσεις και της ασφάλειας στον κυβερνοχώρο για προηγμένες μεθόδους κρυπτογράφησης. Επιπλέον, η ενισχυμένη αξιοπιστία των κβαντικών υπολογισμών που προκύπτουν από τέτοιες έρευνες θα μπορούσε να προσελκύσει αυξημένες επενδύσεις και συνεργασίες στην κβαντική βιομηχανία, προωθώντας περαιτέρω την ανάπτυξη κβαντικών τεχνολογιών. Ουσιαστικά, τα ευρήματα της εργασίας είναι μια τεχνική πρόοδος και ένα κομβικό βήμα που θα μπορούσε να τονώσει σημαντική ανάπτυξη και καινοτομία στον τομέα των κβαντικών υπολογιστών.
Ο Kenna Hughes-Castleberry είναι ο Managing Editor στο Inside Quantum Technology και ο Science Communicator στο JILA (μια συνεργασία μεταξύ του University of Colorado Boulder και του NIST). Τα συγγραφικά της beats περιλαμβάνουν τη βαθιά τεχνολογία, τον κβαντικό υπολογισμό και την τεχνητή νοημοσύνη. Η δουλειά της έχει παρουσιαστεί στα περιοδικά Scientific American, Discover Magazine, New Scientist, Ars Technica και άλλα.
- SEO Powered Content & PR Distribution. Ενισχύστε σήμερα.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Ενδυναμώστε τον εαυτό σας. Πρόσβαση εδώ.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. Πρόσβαση εδώ.
- PlatoESG. Ανθρακας, Cleantech, Ενέργεια, Περιβάλλον, Ηλιακός, Διαχείριση των αποβλήτων. Πρόσβαση εδώ.
- PlatoHealth. Ευφυΐα βιοτεχνολογίας και κλινικών δοκιμών. Πρόσβαση εδώ.
- πηγή: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/iqts-journal-club-a-look-at-two-qubit-entangling-gates-for-superconducting-quantum-computers/
- :έχει
- :είναι
- 1
- 12
- 2024
- 500
- a
- επιταχύνουν
- πραγματικός
- διευθυνσιοδότηση
- προηγμένες
- προαγωγή
- προχωρώντας
- πλεονεκτήματα
- AI
- αλγόριθμοι
- Επιτρέποντας
- Αμερικανικη
- an
- ανάλυση
- και
- κάθε
- εφαρμογές
- ΕΙΝΑΙ
- άρθρο
- AS
- ενώσεις
- At
- προσελκύσει
- μέσος
- βασίζονται
- ήταν
- είναι
- μεταξύ
- φρένα
- Κτίριο
- by
- CAN
- δυνατότητες
- κινούμενα σχέδια
- ορισμένες
- προκλήσεις
- χαρακτήρας
- λέσχη
- συνεργασίες
- Κολοράντο
- Εταιρείες
- σύγκριση
- συγκρότημα
- περιεκτικός
- υπολογισμός
- υπολογιστική
- υπολογιστική δύναμη
- υπολογισμοί
- υπολογιστή
- υπολογιστές
- χρήση υπολογιστή
- διενεργούνται
- συμφραζόμενα
- συμβάλλει
- θα μπορούσε να
- σε συνδυασμό
- δημιουργία
- δημιουργία
- κρίσιμης
- κρίσιμος
- Ρεύμα
- Κυβερνασφάλεια
- βαθύς
- βαθιά τεχνολογία
- λεπτομερής
- αναπτύχθηκε
- ανάπτυξη
- Ανάπτυξη
- Συσκευές
- διαφορετικές
- κατευθείαν
- ανακαλύπτουν
- ανακάλυψη
- κατάδυση
- κάτω
- φάρμακο
- ανακάλυψη φαρμάκων
- δυο
- ανατολικό
- οικοσύστημα
- συντάκτης
- αποτελεσματικός
- αποτελεσματικά
- κρυπτογράφηση
- ενίσχυση
- ενισχυμένη
- περιβάλλοντα
- λάθη
- ειδικά
- ουσία
- Αιθέρας (ΕΤΗ)
- αξιολόγηση
- εκτελέσει
- υπάρχουν
- πειραματικός
- πειράματα
- Εκμεταλλεύομαι
- Πρόσωπο
- Προτεινόμενο
- πιστότητα
- χρηματοδότηση
- ευρήματα
- Για
- Προς τα εμπρός
- από
- πλήρως
- λειτουργικότητα
- περαιτέρω
- πύλη
- Πύλες
- Ανάπτυξη
- Έχω
- αυτήν
- Ψηλά
- υψηλότερο
- επισήμανση
- Ωστόσο
- HTTPS
- Εμπόδια
- εικόνα
- Επιπτώσεις
- εκτέλεση
- σπουδαιότητα
- βελτιωθεί
- in
- περιλαμβάνουν
- Συμπεριλαμβανομένου
- αυξημένη
- βιομηχανίες
- βιομηχανία
- Καινοτομία
- μέσα
- Μέσα στην Κβαντική Τεχνολογία
- ιδέες
- τόκος
- σε
- Επενδύσεις
- ΤΟΥ
- Ιανουάριος
- ημερολόγιο
- που οδηγεί
- περιορισμούς
- λογότυπο
- πλέον
- ματιά
- κοιτάζοντας
- που
- περιοδικό
- μεγάλες
- διαχείριση
- πολοί
- υλικά
- max-width
- μετράται
- μηχανική
- μέθοδοι
- Μέσο
- περισσότερο
- πιο αποτελεσματικό
- Εξάλλου
- πολύ
- Μωάμεθ
- απαραίτητος
- Νέα
- nist
- of
- προσφορά
- on
- ONE
- or
- Χαρτί
- Ειδικότερα
- ιδιαίτερα
- Συνεταιρισμός
- εκτελέσει
- επίδοση
- φαρμακευτικά προϊόντα
- πιλοτικές
- Πλάτων
- Πληροφορία δεδομένων Plato
- Πλάτωνα δεδομένα
- δημοσιεύτηκε
- δυναμικού
- ενδεχομένως
- δύναμη
- Πρακτικός
- Πρακτικές Εφαρμογές
- προβλεπόμενη
- παρουσιάζονται
- προηγούμενος
- προβλήματα
- διαδικασια μας
- Πρόοδος
- ώθηση
- δημοσιεύθηκε
- Quantum
- Κβαντικός υπολογιστής
- κβαντικούς υπολογιστές
- κβαντική υπολογιστική
- κβαντική υπέρθεση
- κβαντική τεχνολογία
- qubits
- συνειδητοποίησα
- βασίλειο
- πρόσφατος
- αναφέρεται
- αξιοπιστία
- αξιόπιστος
- εκπροσωπώ
- έρευνα
- ερευνητές
- με αποτέλεσμα
- Αποτελέσματα
- αποκαλύπτοντας
- s
- Απεριόριστες δυνατότητες
- επεκτάσιμη
- σενάρια
- συστήματα
- Επιστήμη
- επιστημονικός
- Επιστήμονας
- τομέας
- Σειρές
- setup
- παρουσιάζεται
- σημαντικός
- Επίλυση
- Κατάσταση
- Μελών
- Βήμα
- τόνωση
- Μελέτη
- επιτυχής
- τέτοιος
- ανώτερος
- προσθήκη
- ξεπερνούν
- συστήματα
- tech
- Τεχνικός
- Τεχνολογίες
- Τεχνολογία
- από
- ότι
- Η
- τους
- Τους
- Αυτοί
- αυτοί
- αυτό
- εκείνοι
- Μέσω
- φορές
- προς την
- τομογραφία
- μετάβαση
- αληθής
- δύο
- τύποι
- κατω παυλα
- καταλαβαίνω
- κατανόηση
- πανεπιστήμιο
- χρήση
- χρησιμοποιώντας
- αξιοποιώντας
- διάφορα
- ήταν
- εβδομαδιαίος
- Ποιό
- του οποίου
- με
- Εργασία
- γραφή
- zephyrnet