By Kenny Hughes-Castleberry wysłano 12 stycznia 2024 r
„Journal Club” IQT to cotygodniowa seria artykułów, w których omówiono najnowszy artykuł badawczy dotyczący technologii kwantowej i omówiono jego wpływ na ekosystem kwantowy. W artykule omówiono najnowszą publikację opublikowaną w Wyniki z fizyki przez naukowców z różnych bliskowschodnich instytutów zajmujących się nadprzewodzącymi komputerami kwantowymi z dwukubitowymi bramkami splątującymi.
Chociaż opracowywanych jest wiele różnych typów komputerów kwantowych, nadprzewodzące komputery kwantowe cieszą się szczególnym zainteresowaniem wielu firm ze względu na ich przewidywane zalety w postaci skalowalności, wyższej wierności i dłuższych czasów koherencji. Nadprzewodzące komputery kwantowe wykorzystują obwody wykonane z materiałów nadprzewodzących do tworzenia kubitów. Kubity te mogą istnieć w stanie 0, 1 lub w dowolnej superpozycji kwantowej tych stanów, co pozwala im na wykonywanie skomplikowanych obliczeń znacznie wydajniej niż klasyczne komputery w niektórych scenariuszach.
Aby lepiej zrozumieć mechanikę budowy nadprzewodzącego komputera kwantowego, badacze Muhammad AbuGhanem i Hichem Eleuch, współpracujący z różnymi instytutami z Bliskiego Wschodu, przedstawili wszechstronną analizę dwukubitowej bramki splątującej, zwanej bramką Dagwooda Bumsteada (DB), w w kontekście zaszumionego kwantu średniej skali (NISQ) komputery. „Dagwood Bumstead” odnosi się do amerykańskiej postaci z kreskówek. Naukowcy opublikowali swoje odkrycia w czasopiśmie Wyniki z fizyki.
Zanurz się w bramach splątanych z dwoma kubitami
Komputery te, szczególnie te oparte na kubitach nadprzewodzących, wykazały wyższą wydajność w porównaniu z klasycznymi schematami obliczeniowymi. Stoją jednak przed poważnymi wyzwaniami ze względu na błędy w dwukubitowych bramkach splątujących, które są kluczowe dla tworzenia stanów splątanych niezbędnych do obliczeń kwantowych.
W tym badaniu bramka DB jest badana pod kątem jej potencjału w zakresie wykonywania złożonych algorytmów na komputerach kwantowych, zwłaszcza tych wykorzystujących kubity nadprzewodzące. Bramkę zbudowano przy użyciu dwóch pojemnościowo sprzężonych kubitów Josephson Superconducting w oparciu o układ eksperymentalny z poprzedniego badania. Naukowcy przeprowadzili szczegółową charakterystykę bramki DB za pomocą kwantowej tomografii procesowej (QPT) i kwantowej tomografii stanu (QST) w różnych środowiskach: bezszumowym, zaszumionym oraz na rzeczywistym IBM komputer kwantowy.
Działanie bramki DB oceniano za pomocą tych eksperymentów tomograficznych, ujawniając średnią wierność bramki wynoszącą 0.85450, przy wierności procesu zmierzonej na poziomie 0.8069705 i wierności stanu na poziomie 0.8858750. Wyniki te są znaczące, ponieważ oferują wgląd w funkcjonalność bramki w różnych środowiskach kwantowych, podkreślając wyzwania i potencjał bramki DB w urządzeniach NISQ.
Wpływ na kubity nadprzewodzące
Badanie to ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia ograniczeń i możliwości urządzeń NISQ, szczególnie w dziedzinie kubitów nadprzewodzących. Odkrycia podkreślają znaczenie zajęcia się błędami w dwukubitowych bramkach splątujących, aby w pełni wykorzystać moc obliczeniową komputerów kwantowych. Pomyślne wdrożenie i analiza bramki DB stanowi krok naprzód w opracowywaniu skalowalnych architektur obliczeń kwantowych, potencjalnie prowadzących do bardziej wydajnych obliczeń kwantowych, które przewyższają klasyczne metody rozwiązywania złożonych problemów.
Pogłębiając wiedzę i wydajność dwukubitowych bramek splątujących, prace te przyczyniają się do pokonania jednej z głównych przeszkód w rozwoju niezawodnych komputerów kwantowych. Ulepszone bramki dwukubitowe bezpośrednio zwiększają wierność i skalowalność kwantowych systemów obliczeniowych, co ma kluczowe znaczenie przy przejściu z obecnych urządzeń NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum) na bardziej zaawansowane, odporne na błędy komputery kwantowe. Postęp ten może przyspieszyć praktyczne zastosowania obliczeń kwantowych w różnych gałęziach przemysłu, w tym w farmaceutyce do odkrywania leków, finansach w przypadku złożonych optymalizacji oraz cyberbezpieczeństwie w przypadku zaawansowanych metod szyfrowania. Co więcej, zwiększona niezawodność obliczeń kwantowych wynikająca z takich badań może przyciągnąć większe inwestycje i współpracę w przemyśle kwantowym, co jeszcze bardziej pobudzi rozwój technologii kwantowych. Zasadniczo ustalenia zawarte w artykule stanowią postęp techniczny i kluczowy krok, który może pobudzić znaczny wzrost i innowacje w sektorze obliczeń kwantowych.
Kenna Hughes-Castleberry jest redaktorem naczelnym Inside Quantum Technology i komunikatorem naukowym w JILA (partnerstwo pomiędzy University of Colorado Boulder i NIST). Jej twórczość obejmuje głębokie technologie, obliczenia kwantowe i sztuczną inteligencję. Jej prace publikowano w „Scientific American”, „Discover Magazine”, „New Scientist”, „Ars Technica” i nie tylko.
- Dystrybucja treści i PR oparta na SEO. Uzyskaj wzmocnienie już dziś.
- PlatoData.Network Pionowe generatywne AI. Wzmocnij się. Dostęp tutaj.
- PlatoAiStream. Inteligencja Web3. Wiedza wzmocniona. Dostęp tutaj.
- PlatonESG. Węgiel Czysta technologia, Energia, Środowisko, Słoneczny, Gospodarowanie odpadami. Dostęp tutaj.
- Platon Zdrowie. Inteligencja w zakresie biotechnologii i badań klinicznych. Dostęp tutaj.
- Źródło: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/iqts-journal-club-a-look-at-two-qubit-entangling-gates-for-superconducting-quantum-computers/
- :ma
- :Jest
- 1
- 12
- 2024
- 500
- a
- przyśpieszyć
- rzeczywisty
- adresowanie
- zaawansowany
- postęp
- postęp
- Zalety
- AI
- Algorytmy
- Pozwalać
- amerykański
- an
- analiza
- i
- każdy
- aplikacje
- SĄ
- artykuł
- AS
- stowarzyszenia
- At
- przyciągnięcie
- średni
- na podstawie
- być
- jest
- pomiędzy
- przerwy
- Budowanie
- by
- CAN
- możliwości
- rysunek
- pewien
- wyzwania
- charakter
- klub
- współpraca
- Kolorado
- Firmy
- w porównaniu
- kompleks
- wszechstronny
- obliczenia
- obliczeniowy
- moc obliczeniowa
- obliczenia
- komputer
- komputery
- computing
- przeprowadzone
- kontekst
- przyczynia się
- mógłby
- sprzężony
- Stwórz
- Tworzenie
- krytyczny
- istotny
- Aktualny
- Bezpieczeństwo cybernetyczne
- głęboko
- deep tech
- szczegółowe
- rozwinięty
- rozwijanie
- oprogramowania
- urządzenia
- różne
- bezpośrednio
- odkryj
- odkrycie
- nurkować
- na dół
- lek
- odkrycie narkotyków
- z powodu
- wschodni
- Ekosystem
- redaktor
- wydajny
- skutecznie
- szyfrowanie
- wzmacniać
- wzmocnione
- środowiska
- Błędy
- szczególnie
- istota
- Eter (ETH)
- oceniane
- wykonać
- istnieć
- eksperymentalny
- eksperymenty
- Wykorzystać
- Twarz
- polecane
- wierność
- finansować
- Ustalenia
- W razie zamówieenia projektu
- Naprzód
- od
- w pełni
- Funkcjonalność
- dalej
- brama
- Bramy
- Wzrost
- Have
- jej
- Wysoki
- wyższy
- podświetlanie
- Jednak
- HTTPS
- Przeszkody
- obraz
- Oddziaływania
- realizacja
- znaczenie
- ulepszony
- in
- zawierać
- Włącznie z
- wzrosła
- przemysłowa
- przemysł
- Innowacja
- wewnątrz
- Wewnątrz technologii kwantowej
- spostrzeżenia
- odsetki
- najnowszych
- Inwestycje
- JEGO
- Styczeń
- dziennik
- prowadzący
- Ograniczenia
- logo
- dłużej
- Popatrz
- poszukuje
- zrobiony
- magazyn
- poważny
- zarządzający
- wiele
- materiały
- Maksymalna szerokość
- mierzona
- mechanika
- metody
- Środkowy
- jeszcze
- bardziej wydajny
- Ponadto
- dużo
- Muhammad
- niezbędny
- Nowości
- nist
- of
- oferta
- on
- ONE
- or
- Papier
- szczególny
- szczególnie
- Współpraca
- wykonać
- jest gwarancją najlepszej jakości, które mogą dostarczyć Ci Twoje monitory,
- farmaceutyki
- kluczowy
- plato
- Analiza danych Platona
- PlatoDane
- napisali
- potencjał
- potencjalnie
- power
- Praktyczny
- Praktyczne zastosowania
- Przewiduje
- przedstawione
- poprzedni
- problemy
- wygląda tak
- Postęp
- napędzanie
- opublikowany
- Kwant
- Komputer kwantowy
- komputery kwantowe
- informatyka kwantowa
- superpozycja kwantowa
- technologia kwantowa
- kubity
- realizowany
- królestwo
- niedawny
- odnosi
- niezawodność
- rzetelny
- reprezentować
- Badania naukowe
- Badacze
- wynikły
- Efekt
- odkrywczy
- s
- Skalowalność
- skalowalny
- scenariusze
- systemy
- nauka
- naukowy
- Naukowiec
- sektor
- Serie
- ustawienie
- pokazane
- znaczący
- Rozwiązywanie
- Stan
- Zjednoczone
- Ewolucja krok po kroku
- Stymulować
- Badanie
- udany
- taki
- przełożony
- nałożenie
- przewyższać
- systemy
- tech
- Techniczny
- Technologies
- Technologia
- niż
- że
- Połączenia
- ich
- Im
- Te
- one
- to
- tych
- Przez
- czasy
- do
- tomografia
- przejście
- prawdziwy
- drugiej
- typy
- podkreślać
- zrozumieć
- zrozumienie
- uniwersytet
- posługiwać się
- za pomocą
- Wykorzystując
- różnorodny
- była
- tygodniowy
- który
- którego
- w
- Praca
- pisanie
- zefirnet