By Kenna Hughes-Castleberry geplaatst op 12 januari 2024
IQT's “Journal Club” is een wekelijkse serie artikelen waarin een recent onderzoek op het gebied van kwantumtechnologie wordt ontleed en de impact ervan op het kwantum-ecosysteem wordt besproken. Dit artikel bespreekt een recent artikel gepubliceerd in Resultaten in de natuurkunde door onderzoekers van verschillende instituten uit het Midden-Oosten die kijken naar supergeleidende kwantumcomputers met twee-qubit-verwarrende poorten.
Hoewel er veel verschillende soorten kwantumcomputers worden ontwikkeld, zijn supergeleidende kwantumcomputers voor veel bedrijven van bijzonder belang vanwege hun voorspelde voordelen op het gebied van schaalbaarheid, hogere betrouwbaarheid en langere coherentietijden. Supergeleidende kwantumcomputers gebruiken circuits gemaakt van supergeleidende materialen om qubits te maken. Deze qubits kunnen bestaan in een toestand van 0, 1 of een kwantumsuperpositie van deze toestanden, waardoor ze in bepaalde scenario's veel efficiënter complexe berekeningen kunnen uitvoeren dan klassieke computers.
Om de werking van het bouwen van een supergeleidende kwantumcomputer verder te begrijpen, presenteerden onderzoekers Muhammad AbuGhanem en Hichem Eleuch, wier associaties bij verschillende instituten in het Midden-Oosten liggen, een uitgebreide analyse van een twee-qubit verstrengelingspoort, genaamd de Dagwood Bumstead (DB) poort, in de context van een luidruchtig kwantum op middelmatige schaal (NISQ) computers. “Dagwood Bumstead” verwijst naar een Amerikaans stripfiguur. De onderzoekers publiceerden hun bevindingen in Resultaten in de natuurkunde.
Een duik in verstrikkende poorten van twee Qubit
Deze computers, vooral die gebaseerd op supergeleidende qubits, hebben superieure prestaties laten zien in vergelijking met klassieke computersystemen. Ze worden echter geconfronteerd met aanzienlijke uitdagingen als gevolg van fouten in twee-qubit-verstrengelingspoorten, die cruciaal zijn voor het creëren van verstrengelde toestanden die nodig zijn voor kwantumberekeningen.
In dit onderzoek wordt de DB-poort onderzocht op zijn potentieel om complexe algoritmen uit te voeren op kwantumcomputers, vooral computers die gebruik maken van supergeleidende qubits. De poort werd gerealiseerd met behulp van twee capacitief gekoppelde Josephson Superconducting qubits op basis van een experimentele opstelling uit een eerder onderzoek. De onderzoekers voerden een gedetailleerde karakterisering van de DB-poort uit met behulp van kwantumprocestomografie (QPT) en kwantumstatustomografie (QST) in verschillende omgevingen: geruisloos, luidruchtig en in een werkelijke omgeving. IBM kwantumcomputer.
De prestaties van de DB-poort werden geëvalueerd door middel van deze tomografie-experimenten, waarbij een gemiddelde poortgetrouwheid van 0.85450 werd onthuld, waarbij de procesgetrouwheid werd gemeten op 0.8069705 en de toestandsgetrouwheid op 0.8858750. Deze resultaten zijn belangrijk omdat ze inzicht bieden in de functionaliteit van de poort in verschillende kwantumomgevingen, waardoor de uitdagingen en het potentieel van de DB-poort in NISQ-apparaten worden benadrukt.
De impact op supergeleidende Qubits
Deze studie is van cruciaal belang voor het begrijpen van de beperkingen en mogelijkheden van NISQ-apparaten, vooral op het gebied van supergeleidende qubits. De bevindingen onderstrepen het belang van het aanpakken van fouten in twee-qubit-verwarrende poorten om de rekenkracht van kwantumcomputers volledig te benutten. De succesvolle implementatie en analyse van de DB-poort vertegenwoordigt een stap voorwaarts in de ontwikkeling van schaalbare kwantumcomputerarchitecturen, wat mogelijk kan leiden tot efficiëntere kwantumberekeningen die de klassieke methoden voor het oplossen van complexe problemen overtreffen.
Door het begrip en de prestaties van twee-qubit-verwarrende poorten te bevorderen, draagt dit werk bij aan het aanpakken van een van de belangrijkste hindernissen in de ontwikkeling van betrouwbare kwantumcomputers. Verbeterde twee-qubit-poorten verbeteren rechtstreeks de betrouwbaarheid en schaalbaarheid van kwantumcomputersystemen, wat cruciaal is voor de overgang van de huidige NISQ-apparaten (Noisy Intermediate-Scale Quantum) naar meer geavanceerde, foutbestendige kwantumcomputers. Deze vooruitgang kan de praktische toepassingen van quantum computing in verschillende industrieën versnellen, waaronder farmaceutische producten voor de ontdekking van geneesmiddelen, financiering voor complexe optimalisaties en cyberbeveiliging voor geavanceerde encryptiemethoden. Bovendien zou de grotere betrouwbaarheid van kwantumberekeningen die uit dergelijk onderzoek voortkomen, meer investeringen en samenwerkingen in de kwantumindustrie kunnen aantrekken, waardoor de ontwikkeling van kwantumtechnologieën verder zou worden gestimuleerd. In wezen zijn de bevindingen van het artikel een technische vooruitgang en een cruciale stap die aanzienlijke groei en innovatie in de quantumcomputersector zou kunnen stimuleren.
Kenna Hughes-Castleberry is de Managing Editor bij Inside Quantum Technology en de Science Communicator bij JILA (een partnerschap tussen de University of Colorado Boulder en NIST). Haar schrijfstijlen omvatten deep tech, quantum computing en AI. Haar werk is te zien in Scientific American, Discover Magazine, New Scientist, Ars Technica en meer.
- Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
- PlatoData.Network Verticale generatieve AI. Versterk jezelf. Toegang hier.
- PlatoAiStream. Web3-intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
- PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Milieu, Zonne, Afvalbeheer. Toegang hier.
- Plato Gezondheid. Intelligentie op het gebied van biotech en klinische proeven. Toegang hier.
- Bron: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/iqts-journal-club-a-look-at-two-qubit-entangling-gates-for-superconducting-quantum-computers/
- : heeft
- :is
- 1
- 12
- 2024
- 500
- a
- versnellen
- daadwerkelijk
- aanpakken
- vergevorderd
- vordering
- oprukkende
- voordelen
- AI
- algoritmen
- Het toestaan
- Amerikaans
- an
- analyse
- en
- elke
- toepassingen
- ZIJN
- dit artikel
- AS
- verenigingen
- At
- trekken
- gemiddelde
- gebaseerde
- geweest
- wezen
- tussen
- breaks
- Gebouw
- by
- CAN
- mogelijkheden
- spotprent
- zeker
- uitdagingen
- karakter
- club
- samenwerkingen
- Colorado
- Bedrijven
- vergeleken
- complex
- uitgebreid
- berekening
- computationeel
- rekenkracht
- berekeningen
- computer
- computers
- computergebruik
- uitgevoerd
- verband
- draagt bij
- kon
- gepaard
- en je merk te creëren
- Wij creëren
- kritisch
- cruciaal
- Actueel
- Cybersecurity
- deep
- diepe techniek
- gedetailleerd
- ontwikkelde
- het ontwikkelen van
- Ontwikkeling
- systemen
- anders
- direct
- Onthul Nu
- ontdekking
- duiken
- beneden
- drug
- drug discovery
- twee
- oostelijk
- ecosysteem
- editor
- doeltreffend
- efficiënt
- encryptie
- verhogen
- verbeterde
- omgevingen
- fouten
- vooral
- essentie
- Ether (ETH)
- geëvalueerd
- uitvoeren
- bestaan
- experimenteel
- experimenten
- Exploiteren
- Gezicht
- uitgelicht
- trouw
- financiën
- bevindingen
- Voor
- Naar voren
- oppompen van
- geheel
- functionaliteit
- verder
- gate
- Gates
- Hebben
- haar
- Hoge
- hoger
- markeren
- Echter
- HTTPS
- Horden
- beeld
- Effecten
- uitvoering
- belang
- verbeterd
- in
- omvatten
- Inclusief
- meer
- industrieën
- -industrie
- Innovatie
- binnen
- Binnen Quantum Technologie
- inzichten
- belang
- in
- Investeringen
- HAAR
- jan
- tijdschrift
- leidend
- beperkingen
- logo
- langer
- Kijk
- op zoek
- gemaakt
- magazine
- groot
- beheren
- veel
- materieel
- max-width
- afgemeten
- mechanica
- methoden
- Midden
- meer
- efficiënter
- Bovendien
- veel
- Mohammed
- noodzakelijk
- New
- NIST
- of
- bieden
- on
- EEN
- or
- Papier
- bijzonder
- vooral
- Samenwerking
- uitvoeren
- prestatie
- farmaceutische
- centraal
- Plato
- Plato gegevensintelligentie
- PlatoData
- geplaatst
- potentieel
- mogelijk
- energie
- PRAKTISCH
- Praktische toepassingen
- voorspeld
- gepresenteerd
- vorig
- problemen
- Voortgang
- voortstuwende
- gepubliceerde
- Quantum
- Quantumcomputer
- quantum computers
- quantum computing
- kwantum superpositie
- kwantumtechnologie
- qubits
- realiseerde
- rijk
- recent
- verwijst
- betrouwbaarheid
- betrouwbaar
- vertegenwoordigen
- onderzoek
- onderzoekers
- verkregen
- Resultaten
- onthullende
- s
- Schaalbaarheid
- schaalbare
- scenario's
- regelingen
- Wetenschap
- wetenschappelijk
- Wetenschapper
- sector
- -Series
- setup
- getoond
- aanzienlijke
- Het oplossen van
- Land
- Staten
- Stap voor
- stimuleren
- Studie
- geslaagd
- dergelijk
- superieur
- superpositie
- overtreffen
- Systems
- tech
- Technisch
- Technologies
- Technologie
- neem contact
- dat
- De
- hun
- Ze
- Deze
- ze
- dit
- die
- Door
- keer
- naar
- tomografie
- overgang
- waar
- twee
- types
- benadrukken
- begrijpen
- begrip
- universiteit-
- .
- gebruik
- Gebruik makend
- divers
- was
- per week
- welke
- waarvan
- Met
- Mijn werk
- het schrijven van
- zephyrnet