By Kenna Hughes-Castleberry objavljeno 12. januarja 2024
IQT-jev “Journal Club” je serija tedenskih člankov, ki razčlenjuje nedavni raziskovalni članek o kvantni tehnologiji in razpravlja o njenih vplivih na kvantni ekosistem. Ta članek obravnava nedavni članek, objavljen v Rezultati pri fiziki raziskovalci na različnih bližnjevzhodnih inštitutih, ki preučujejo superprevodne kvantne računalnike z dvema kubitnima zapletljivima vratoma.
Medtem ko se razvija veliko različnih vrst kvantnih računalnikov, so superprevodni kvantni računalniki še posebej zanimivi za številna podjetja zaradi njihovih predvidenih prednosti razširljivosti, večje zvestobe in daljših koherentnih časov. Superprevodni kvantni računalniki uporabljajo vezja iz superprevodnih materialov za ustvarjanje kubitov. Ti kubiti lahko obstajajo v stanju 0, 1 ali kateri koli kvantni superpoziciji teh stanj, kar jim omogoča izvajanje kompleksnih izračunov veliko bolj učinkovito kot klasični računalniki v določenih scenarijih.
Za nadaljnje razumevanje mehanike izdelave superprevodnega kvantnega računalnika sta raziskovalca Muhammad AbuGhanem in Hichem Eleuch, čigar združenja sta povezana z različnimi inštituti na Bližnjem vzhodu, predstavila obsežno analizo dvokubitnih prepletenih vrat, imenovanih Dagwood Bumstead (DB) vrata, v kontekstu hrupnega kvanta vmesne lestvice (NISQ) računalniki. "Dagwood Bumstead" se nanaša na ameriškega risanega junaka. Raziskovalci so svoje ugotovitve objavili v Rezultati pri fiziki.
Potop v dvokubitna zapletljiva vrata
Ti računalniki, zlasti tisti, ki temeljijo na superprevodnih kubitih, so pokazali vrhunsko zmogljivost v primerjavi s klasičnimi računalniškimi shemami. Vendar pa se soočajo s precejšnjimi izzivi zaradi napak v dvokubitnih prepletenih vratih, ki so ključnega pomena za ustvarjanje prepletenih stanj, potrebnih za kvantno računanje.
V tej študiji so vrata DB raziskana zaradi njihovega potenciala za izvajanje kompleksnih algoritmov na kvantnih računalnikih, zlasti tistih, ki uporabljajo superprevodne kubite. Vrata so bila realizirana z uporabo dveh kapacitivno sklopljenih Josephsonovih superprevodnih kubitov na podlagi eksperimentalne postavitve iz prejšnje študije. Raziskovalci so izvedli podrobno karakterizacijo vrat DB z uporabo kvantne procesne tomografije (QPT) in kvantne tomografije stanja (QST) v različnih okoljih: brez hrupa, hrupa in na dejanskem IBM kvantni računalnik.
Učinkovitost vrat DB je bila ovrednotena s temi poskusi tomografije, pri čemer je bila razkrita povprečna zvestoba vrat 0.85450, pri čemer je bila izmerjena zvestoba procesa 0.8069705 in zvestoba stanja 0.8858750. Ti rezultati so pomembni, saj ponujajo vpogled v funkcionalnost vrat v različnih kvantnih okoljih, pri čemer poudarjajo izzive in potencial vrat DB v napravah NISQ.
Vplivi na superprevodne kubite
Ta študija je ključnega pomena za razumevanje omejitev in zmogljivosti naprav NISQ, zlasti na področju superprevodnih kubitov. Ugotovitve poudarjajo pomen obravnave napak v dvokubitnih prepletenih vratih, da bi v celoti izkoristili računsko moč kvantnih računalnikov. Uspešna implementacija in analiza vrat DB predstavljata korak naprej pri razvoju razširljivih arhitektur kvantnega računalništva, kar lahko vodi do učinkovitejših kvantnih izračunov, ki presegajo klasične metode pri reševanju kompleksnih problemov.
Z izboljšanjem razumevanja in učinkovitosti dvokubitnih prepletenih vrat to delo prispeva k odpravljanju ene glavnih ovir pri razvoju zanesljivih kvantnih računalnikov. Izboljšana vrata z dvema kubitoma neposredno povečajo zanesljivost in razširljivost kvantnih računalniških sistemov, kar je ključnega pomena za prehod s trenutnih naprav NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum) na naprednejše kvantne računalnike, odporne na napake. Ta napredek lahko pospeši praktično uporabo kvantnega računalništva v različnih panogah, vključno s farmacijo za odkrivanje zdravil, financami za kompleksne optimizacije in kibernetsko varnostjo za napredne metode šifriranja. Poleg tega bi povečana zanesljivost kvantnih izračunov, ki izhajajo iz takšnih raziskav, lahko pritegnila več naložb in sodelovanja v kvantni industriji, kar bi dodatno spodbudilo razvoj kvantnih tehnologij. V bistvu so ugotovitve prispevka tehnični napredek in ključni korak, ki bi lahko spodbudil znatno rast in inovacije v sektorju kvantnega računalništva.
Kenna Hughes-Castleberry je glavna urednica pri Inside Quantum Technology in znanstveni komunikator pri JILA (partnerstvo med Univerzo Colorado Boulder in NIST). Njeni pisateljski utripi vključujejo globoko tehnologijo, kvantno računalništvo in umetno inteligenco. Njeno delo je bilo predstavljeno v revijah Scientific American, Discover Magazine, New Scientist, Ars Technica itd.
- Distribucija vsebine in PR s pomočjo SEO. Okrepite se še danes.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Opolnomočite se. Dostopite tukaj.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Razširjeno znanje. Dostopite tukaj.
- PlatoESG. Ogljik, CleanTech, Energija, Okolje, sončna energija, Ravnanje z odpadki. Dostopite tukaj.
- PlatoHealth. Obveščanje o biotehnologiji in kliničnih preskušanjih. Dostopite tukaj.
- vir: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/iqts-journal-club-a-look-at-two-qubit-entangling-gates-for-superconducting-quantum-computers/
- :ima
- : je
- 1
- 12
- 2024
- 500
- a
- pospeši
- dejanska
- naslavljanje
- napredno
- napredovanje
- napredovanje
- Prednosti
- AI
- algoritmi
- Dovoli
- Ameriška
- an
- Analiza
- in
- kaj
- aplikacije
- SE
- članek
- AS
- združenja
- At
- pritegnili
- povprečno
- temeljijo
- bilo
- počutje
- med
- odmori
- Building
- by
- CAN
- Zmogljivosti
- cartoon
- nekatere
- izzivi
- značaja
- klub
- sodelovanj
- Colorado
- Podjetja
- v primerjavi z letom
- kompleksna
- celovito
- računanje
- računalniški
- računska moč
- izračuni
- računalnik
- računalniki
- računalništvo
- poteka
- ozadje
- prispeva
- bi
- skupaj
- ustvarjajo
- Ustvarjanje
- kritično
- ključnega pomena
- Trenutna
- Cybersecurity
- globoko
- globoko teh
- podrobno
- razvili
- razvoju
- Razvoj
- naprave
- drugačen
- neposredno
- odkriti
- Odkritje
- potop
- navzdol
- drog
- odkrivanje drog
- 2
- vzhodni
- ekosistem
- urednik
- učinkovite
- učinkovito
- šifriranje
- okrepi
- okrepljeno
- okolja
- napake
- zlasti
- Bistvo
- Eter (ETH)
- ocenili
- izvršiti
- obstajajo
- eksperimentalni
- Poskusi
- Izkoristite
- Obraz
- izrazit
- zvestoba
- financiranje
- Ugotovitve
- za
- Naprej
- iz
- v celoti
- funkcionalnost
- nadalje
- vrata
- Gates
- Rast
- Imajo
- jo
- visoka
- več
- poudarjanje
- Vendar
- HTTPS
- Ovir
- slika
- Vplivi
- Izvajanje
- Pomembnost
- izboljšalo
- in
- vključujejo
- Vključno
- povečal
- industrij
- Industrija
- Inovacije
- v notranjosti
- Znotraj kvantne tehnologije
- vpogledi
- obresti
- v
- naložbe
- ITS
- John
- Revija
- vodi
- omejitve
- logo
- več
- Poglej
- si
- je
- revije
- velika
- upravljanje
- več
- materiali
- max širine
- izmerjena
- mehanika
- Metode
- Bližnji
- več
- učinkovitejše
- Poleg tega
- veliko
- muhammad
- potrebno
- Novo
- nst
- of
- ponudba
- on
- ONE
- or
- Papir
- zlasti
- zlasti
- Partnerstvo
- opravlja
- performance
- farmacevtski izdelki
- ključno
- platon
- Platonova podatkovna inteligenca
- PlatoData
- objavljene
- potencial
- potencialno
- moč
- Praktično
- Praktični Aplikacije
- napovedano
- predstavljeni
- prejšnja
- Težave
- Postopek
- Napredek
- poganjanje
- objavljeno
- Kvantna
- Kvantni računalnik
- kvantni računalniki
- kvantno računalništvo
- kvantna superpozicija
- kvantna tehnologija
- qubits
- realizirano
- kraljestvo
- nedavno
- nanaša
- zanesljivost
- zanesljiv
- predstavljajo
- Raziskave
- raziskovalci
- rezultat
- Rezultati
- razkrivajo
- s
- Prilagodljivost
- razširljive
- scenariji
- sheme
- Znanost
- znanstveno
- Znanstvenik
- sektor
- Serija
- nastavitev
- pokazale
- pomemben
- Reševanje
- Država
- Države
- Korak
- spodbujajo
- študija
- uspešno
- taka
- superior
- superpozicija
- preseči
- sistemi
- tech
- tehnični
- Tehnologije
- Tehnologija
- kot
- da
- O
- njihove
- Njih
- te
- jih
- ta
- tisti,
- skozi
- krat
- do
- tomografija
- prehod
- Res
- dva
- Vrste
- podčrtaj
- razumeli
- razumevanje
- univerza
- uporaba
- uporabo
- Uporaben
- različnih
- je
- Tedenski
- ki
- katerih
- z
- delo
- pisanje
- zefirnet