By Kenna Hughes-Castleberry postat pe 12 ianuarie 2024
„Journal Club” de la IQT este o serie de articole săptămânale care descompune o lucrare recentă de cercetare a tehnologiei cuantice și discută impactul acesteia asupra ecosistemului cuantic. Acest articol discută o lucrare recentă publicată în Rezultate la Fizică de către cercetătorii de la diferite institute din Orientul Mijlociu care se uită la computere cuantice supraconductoare cu porți încurcatoare de doi qubiți.
În timp ce multe tipuri diferite de calculatoare cuantice sunt dezvoltate, calculatoarele cuantice supraconductoare prezintă un interes deosebit pentru multe companii datorită avantajelor anticipate de scalabilitate, fidelitate mai mare și timpi de coerență mai lungi. Calculatoarele cuantice supraconductoare folosesc circuite realizate din materiale supraconductoare pentru a crea qubiți. Acești qubiți pot exista într-o stare de 0, 1 sau orice suprapunere cuantică a acestor stări, permițându-le să efectueze calcule complexe mult mai eficient decât computerele clasice în anumite scenarii.
Pentru a înțelege mai bine mecanica construcției unui computer cuantic supraconductor, cercetătorii Muhammad AbuGhanem și Hichem Eleuch, ale căror asociații sunt la diferite institute din Orientul Mijlociu, au prezentat o analiză cuprinzătoare a unei porți încurcatoare de doi qubiți, numită poarta Dagwood Bumstead (DB), în contextul cuanticului zgomotos la scară intermediară (NISQ) calculatoare. „Dagwood Bumstead” se referă la un personaj american de desene animate. Cercetătorii și-au publicat descoperirile în Rezultate la Fizică.
O scufundare în porțile încurcate cu doi qubiți
Aceste calculatoare, în special cele bazate pe qubiți supraconductori, au demonstrat performanțe superioare în comparație cu schemele de calcul clasice. Cu toate acestea, ei se confruntă cu provocări semnificative din cauza erorilor în porțile de încrucișare de doi qubiți, care sunt cruciale pentru crearea stărilor încurcate necesare pentru calculul cuantic.
Poarta DB este investigată în acest studiu pentru potențialul său de a executa algoritmi complecși pe computere cuantice, în special cele care utilizează qubiți supraconductori. Poarta a fost realizată folosind doi qubiți superconductori Josephson cuplati capacitiv pe baza unei configurații experimentale dintr-un studiu anterior. Cercetătorii au efectuat o caracterizare detaliată a porții DB utilizând tomografia cuantică prin proces (QPT) și tomografia cuantică în stare (QST) în diferite medii: fără zgomot, zgomotos și pe un real IBM calculator cuantic.
Performanța porții DB a fost evaluată prin aceste experimente de tomografie, dezvăluind o fidelitate medie a porții de 0.85450, cu fidelitatea procesului măsurată la 0.8069705 și fidelitatea stării la 0.8858750. Aceste rezultate sunt semnificative, deoarece oferă perspective asupra funcționalității porții în diferite medii cuantice, evidențiind provocările și potențialul porții DB în dispozitivele NISQ.
Impactul asupra qubitilor supraconductori
Acest studiu este esențial pentru înțelegerea limitărilor și capacităților dispozitivelor NISQ, în special în domeniul qubiților supraconductori. Descoperirile subliniază importanța abordării erorilor în porțile încurcate de doi qubiți pentru a exploata pe deplin puterea de calcul a computerelor cuantice. Implementarea și analiza cu succes a porții DB reprezintă un pas înainte în dezvoltarea arhitecturilor de calcul cuantic scalabile, ceea ce poate duce la calcule cuantice mai eficiente care depășesc metodele clasice în rezolvarea problemelor complexe.
Prin promovarea înțelegerii și a performanței porților de încrucișare de doi qubiți, această lucrare contribuie la abordarea unuia dintre obstacolele majore în dezvoltarea computerelor cuantice fiabile. Porțile îmbunătățite de doi qubiți sporesc în mod direct fidelitatea și scalabilitatea sistemelor de calcul cuantic, ceea ce este crucial pentru tranziția de la dispozitivele actuale NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum) la calculatoare cuantice mai avansate, rezistente la erori. Acest progres poate accelera aplicațiile practice ale calculului cuantic în diverse industrii, inclusiv farmaceutice pentru descoperirea de medicamente, finanțare pentru optimizări complexe și securitate cibernetică pentru metode avansate de criptare. Mai mult, fiabilitatea sporită a calculelor cuantice care rezultă din astfel de cercetări ar putea atrage investiții și colaborări sporite în industria cuantică, propulsând în continuare dezvoltarea tehnologiilor cuantice. În esență, constatările lucrării reprezintă un progres tehnic și un pas esențial care ar putea stimula o creștere semnificativă și inovarea în sectorul calculului cuantic.
Kenna Hughes-Castleberry este Managing Editor la Inside Quantum Technology și Science Communicator la JILA (un parteneriat între Universitatea din Colorado Boulder și NIST). Bataile ei de scris includ tehnologia profundă, calculul cuantic și AI. Lucrarea ei a fost prezentată în Scientific American, Discover Magazine, New Scientist, Ars Technica și multe altele.
- Distribuție de conținut bazat pe SEO și PR. Amplifică-te astăzi.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Împuterniciți-vă. Accesați Aici.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Cunoștințe amplificate. Accesați Aici.
- PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Mediu inconjurator, Solar, Managementul deșeurilor. Accesați Aici.
- PlatoHealth. Biotehnologie și Inteligență pentru studii clinice. Accesați Aici.
- Sursa: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/iqts-journal-club-a-look-at-two-qubit-entangling-gates-for-superconducting-quantum-computers/
- :are
- :este
- 1
- 12
- 2024
- 500
- a
- accelera
- curent
- adresare
- avansat
- avansare
- înaintând
- Avantajele
- AI
- algoritmi
- Permiterea
- american
- an
- analiză
- și
- Orice
- aplicatii
- SUNT
- articol
- AS
- asociaţii
- At
- atrage
- in medie
- bazat
- fost
- fiind
- între
- pauze
- Clădire
- by
- CAN
- capacități
- desen animat
- sigur
- provocări
- caracter
- club
- colaborari
- Colorado
- Companii
- comparație
- complex
- cuprinzător
- calcul
- de calcul
- puterea de calcul
- calcule
- calculator
- Calculatoare
- tehnica de calcul
- efectuat
- context
- contribuie
- ar putea
- cuplat
- crea
- Crearea
- critic
- crucial
- Curent
- Securitate cibernetică
- adânc
- tehnologie profundă
- detaliat
- dezvoltat
- în curs de dezvoltare
- Dezvoltare
- Dispozitive
- diferit
- direct
- descoperi
- descoperire
- scufunda
- jos
- medicament
- descoperirea de droguri
- două
- de est
- ecosistem
- editor
- eficient
- eficient
- criptare
- spori
- sporită
- medii
- Erori
- mai ales
- esenţă
- Eter (ETH)
- evaluat
- a executa
- exista
- experimental
- experimente
- Exploata
- Față
- Recomandate
- fidelitate
- finanţa
- constatările
- Pentru
- Înainte
- din
- complet
- funcționalitate
- mai mult
- poartă
- porti
- Creștere
- Avea
- ei
- Înalt
- superior
- subliniind
- Totuși
- HTTPS
- obstacole
- imagine
- Impacturi
- implementarea
- importanță
- îmbunătățit
- in
- include
- Inclusiv
- a crescut
- industrii
- industrie
- Inovaţie
- în interiorul
- În interiorul tehnologiei cuantice
- perspective
- interes
- în
- Investiții
- ESTE
- Jan
- jurnal
- conducere
- limitări
- siglă
- mai lung
- Uite
- cautati
- făcut
- revistă
- major
- de conducere
- multe
- Materiale
- max-width
- măsurat
- mecanică
- Metode
- De mijloc
- mai mult
- mai eficient
- În plus
- mult
- muhammad
- necesar
- Nou
- nist
- of
- oferi
- on
- ONE
- or
- Hârtie
- special
- în special
- Asociere
- efectua
- performanță
- produse farmaceutice
- pivot
- Plato
- Informații despre date Platon
- PlatoData
- postat
- potenţial
- potenţial
- putere
- Practic
- Aplicații practice
- a prezis
- prezentat
- precedent
- probleme
- proces
- Progres
- propulsor
- publicat
- Cuantic
- Computer cuantic
- calculatoare cuantice
- cuantic calcul
- suprapunere cuantică
- tehnologia cuantică
- qubiti
- realizat
- tărâm
- recent
- se referă
- încredere
- de încredere
- reprezenta
- cercetare
- cercetători
- rezultând
- REZULTATE
- revelator
- s
- scalabilitate
- scalabil
- scenarii
- scheme
- Ştiinţă
- ştiinţific
- Om de stiinta
- sector
- serie
- configurarea
- indicat
- semnificativ
- Rezolvarea
- Stat
- Statele
- Pas
- stimula
- Studiu
- de succes
- astfel de
- superior
- suprapunere
- depăși
- sisteme
- tech
- Tehnic
- Tehnologii
- Tehnologia
- decât
- acea
- lor
- Lor
- Acestea
- ei
- acest
- aceste
- Prin
- ori
- la
- tomografia
- tranziția
- adevărat
- Două
- Tipuri
- sublinia
- înţelege
- înţelegere
- universitate
- utilizare
- folosind
- Utilizand
- diverse
- a fost
- săptămânal
- care
- a caror
- cu
- Apartamente
- scris
- zephyrnet