By Kenna Hughes-Castleberry lagt ut 12. januar 2024
IQTs "Journal Club" er en ukentlig artikkelserie som bryter ned en nylig forskningsartikkel om kvanteteknologi og diskuterer dens innvirkning på kvanteøkosystemet. Denne artikkelen diskuterer en nylig artikkel publisert i Resultater i fysikk av forskere ved ulike Midtøsten-institutter som ser på superledende kvantedatamaskiner med to-qubit-innfiltringsporter.
Mens mange forskjellige typer kvantedatamaskiner utvikles, er superledende kvantedatamaskiner av spesiell interesse for mange selskaper på grunn av deres forutsagte fordeler med skalerbarhet, høyere troskap og lengre koherenstider. Superledende kvantedatamaskiner bruker kretser laget av superledende materialer for å lage qubits. Disse qubitene kan eksistere i en tilstand på 0, 1 eller en hvilken som helst kvantesuperposisjon av disse tilstandene, noe som lar dem utføre komplekse beregninger mye mer effektivt enn klassiske datamaskiner i visse scenarier.
For ytterligere å forstå mekanikken ved å bygge en superledende kvantedatamaskin, presenterte forskerne Muhammad AbuGhanem og Hichem Eleuch, hvis assosiasjoner er til forskjellige Midtøsten-institutter, en omfattende analyse av en to-qubit sammenfiltringsport, kalt Dagwood Bumstead (DB)-porten, i konteksten av støyende mellomskala kvante (NISQ) datamaskiner. «Dagwood Bumstead» refererer til en amerikansk tegneseriefigur. Forskerne publiserte funnene sine i Resultater i fysikk.
Et dykk inn i to-Qubit entangling-porter
Disse datamaskinene, spesielt de som er basert på superledende qubits, har vist overlegen ytelse sammenlignet med klassiske datasystemer. Imidlertid står de overfor betydelige utfordringer på grunn av feil i to-qubit-entangling-porter, som er avgjørende for å skape sammenfiltrede tilstander som er nødvendige for kvanteberegning.
DB-porten blir undersøkt i denne studien for dens potensial til å utføre komplekse algoritmer på kvantedatamaskiner, spesielt de som bruker superledende qubits. Porten ble realisert ved hjelp av to kapasitivt koblede Josephson Superconducting qubits basert på et eksperimentelt oppsett fra en tidligere studie. Forskerne utførte en detaljert karakterisering av DB-porten ved bruk av kvanteprosesstomografi (QPT) og kvantetilstandstomografi (QST) i forskjellige miljøer: støyfri, støyende og på en faktisk IBM kvantedatamaskin.
DB-portens ytelse ble evaluert gjennom disse tomografi-eksperimentene, og avslørte en gjennomsnittlig gate-fidelitet på 0.85450, med prosessfidelitet målt til 0.8069705 og state-fidelity på 0.8858750. Disse resultatene er betydelige ettersom de gir innsikt i portens funksjonalitet i forskjellige kvantemiljøer, og fremhever utfordringene og potensialet til DB-porten i NISQ-enheter.
Virkningene på superledende Qubits
Denne studien er avgjørende for å forstå begrensningene og egenskapene til NISQ-enheter, spesielt i riket av superledende qubits. Funnene understreker viktigheten av å adressere feil i to-qubit sammenfiltrende porter for å utnytte beregningskraften til kvantedatamaskiner fullt ut. Den vellykkede implementeringen og analysen av DB-porten representerer et skritt fremover i utviklingen av skalerbare kvanteberegningsarkitekturer, noe som potensielt kan føre til mer effektive kvanteberegninger som overgår klassiske metoder for å løse komplekse problemer.
Ved å fremme forståelsen og ytelsen til to-qubit-entangling-porter, bidrar dette arbeidet til å løse en av de største hindringene i utviklingen av pålitelige kvantedatamaskiner. Forbedrede to-qubit-porter forbedrer direkte påliteligheten og skalerbarheten til kvantedatabehandlingssystemer, noe som er avgjørende for overgangen fra dagens NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum)-enheter til mer avanserte, feilbestandige kvantedatamaskiner. Denne fremgangen kan akselerere de praktiske anvendelsene av kvantedatabehandling i ulike bransjer, inkludert legemidler for medikamentoppdagelse, finansiering for komplekse optimaliseringer og cybersikkerhet for avanserte krypteringsmetoder. Dessuten kan den økte påliteligheten til kvanteberegninger som er et resultat av slik forskning tiltrekke seg økte investeringer og samarbeid i kvanteindustrien, og drive utviklingen av kvanteteknologier ytterligere. I hovedsak er oppgavens funn et teknisk fremskritt og et sentralt skritt som kan stimulere betydelig vekst og innovasjon i kvantedatabehandlingssektoren.
Kenna Hughes-Castleberry er administrerende redaktør ved Inside Quantum Technology og Science Communicator ved JILA (et partnerskap mellom University of Colorado Boulder og NIST). Skriverytmene hennes inkluderer dypteknologi, kvantedatabehandling og AI. Arbeidet hennes har blitt omtalt i Scientific American, Discover Magazine, New Scientist, Ars Technica og mer.
- SEO-drevet innhold og PR-distribusjon. Bli forsterket i dag.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrk deg selv. Tilgang her.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Kunnskap forsterket. Tilgang her.
- PlatoESG. Karbon, CleanTech, Energi, Miljø, Solenergi, Avfallshåndtering. Tilgang her.
- PlatoHelse. Bioteknologisk og klinisk etterretning. Tilgang 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
- akselerere
- faktiske
- adressering
- avansert
- forfremmelse
- Advancing
- fordeler
- AI
- algoritmer
- tillate
- amerikansk
- an
- analyse
- og
- noen
- søknader
- ER
- Artikkel
- AS
- foreninger
- At
- tiltrekke
- gjennomsnittlig
- basert
- vært
- være
- mellom
- pauser
- Bygning
- by
- CAN
- evner
- tegnefilm
- viss
- utfordringer
- karakter
- klubb
- samarbeid
- Colorado
- Selskaper
- sammenlignet
- komplekse
- omfattende
- beregningen
- beregnings
- regnekraft
- beregninger
- datamaskin
- datamaskiner
- databehandling
- gjennomført
- kontekst
- bidrar
- kunne
- kombinert
- skape
- Opprette
- kritisk
- avgjørende
- Gjeldende
- Cybersecurity
- dyp
- dyp teknikk
- detaljert
- utviklet
- utvikle
- Utvikling
- Enheter
- forskjellig
- direkte
- oppdage
- Funnet
- dykk
- ned
- medikament
- rusfunn
- to
- østlige
- økosystem
- redaktør
- effektiv
- effektivt
- kryptering
- forbedre
- forbedret
- miljøer
- feil
- spesielt
- essens
- Eter (ETH)
- evaluert
- henrette
- eksisterer
- eksperimentell
- eksperimenter
- Exploit
- Face
- kjennetegnet
- fidelity
- finansiere
- funn
- Til
- Forward
- fra
- fullt
- funksjonalitet
- videre
- gate
- Gates
- Vekst
- Ha
- her
- Høy
- høyere
- utheving
- Men
- HTTPS
- hekk
- bilde
- Konsekvenser
- gjennomføring
- betydning
- forbedret
- in
- inkludere
- Inkludert
- økt
- bransjer
- industri
- Innovasjon
- innsiden
- Inne i kvanteteknologi
- innsikt
- interesse
- inn
- Investeringer
- DET ER
- jan
- journal
- ledende
- begrensninger
- logo
- lenger
- Se
- ser
- laget
- magazine
- større
- administrerende
- mange
- materialer
- max bredde
- målte
- mekanikk
- metoder
- Middle
- mer
- mer effektivt
- Videre
- mye
- Muhammad
- nødvendig
- Ny
- nst
- of
- tilby
- on
- ONE
- or
- Papir
- Spesielt
- spesielt
- Partnerskap
- utføre
- ytelse
- legemidler
- sentral
- plato
- Platon Data Intelligence
- PlatonData
- postet
- potensiell
- potensielt
- makt
- Praktisk
- praktiske anvendelser
- spådd
- presentert
- forrige
- problemer
- prosess
- Progress
- fremdrifts
- publisert
- Quantum
- Kvantedatamaskin
- kvante datamaskiner
- kvanteberegning
- kvantesuperposisjon
- kvanteteknologi
- qubits
- realisert
- riket
- nylig
- refererer
- pålitelighet
- pålitelig
- representere
- forskning
- forskere
- resulterende
- Resultater
- avslørende
- s
- skalerbarhet
- skalerbar
- scenarier
- ordninger
- Vitenskap
- vitenskapelig
- Forsker
- sektor
- Serien
- oppsett
- vist
- signifikant
- løse
- Tilstand
- Stater
- Trinn
- stimulere
- Studer
- vellykket
- slik
- overlegen
- super
- overgå
- Systemer
- tech
- Teknisk
- Technologies
- Teknologi
- enn
- Det
- De
- deres
- Dem
- Disse
- de
- denne
- De
- Gjennom
- ganger
- til
- tomografi
- overgangen
- sant
- to
- typer
- underst
- forstå
- forståelse
- universitet
- bruke
- ved hjelp av
- utnytte
- ulike
- var
- ukentlig
- hvilken
- hvem sin
- med
- Arbeid
- skriving
- zephyrnet