By Kenna Hughes-Castleberry postat 12 januari 2024
IQT:s "Journal Club" är en veckovis artikelserie som bryter ner ett färskt forskningsdokument om kvantteknologi och diskuterar dess inverkan på kvantekosystemet. Den här artikeln diskuterar en nyligen publicerad tidning i Resultat i fysik av forskare vid olika institut i Mellanöstern som tittar på supraledande kvantdatorer med två-qubit intrasslande grindar.
Medan många olika typer av kvantdatorer utvecklas, är supraledande kvantdatorer av särskilt intresse för många företag på grund av deras förutspådda fördelar med skalbarhet, högre trohet och längre koherenstider. Supraledande kvantdatorer använder kretsar gjorda av supraledande material för att skapa qubits. Dessa qubits kan existera i ett tillstånd av 0, 1 eller vilken som helst kvantöverlagring av dessa tillstånd, vilket gör att de kan utföra komplexa beräkningar mycket mer effektivt än klassiska datorer i vissa scenarier.
För att ytterligare förstå mekaniken i att bygga en supraledande kvantdator presenterade forskarna Muhammad AbuGhanem och Hichem Eleuch, vars associationer är till olika institut i Mellanöstern, en omfattande analys av en två-kbbit entangling gate, kallad Dagwood Bumstead (DB) gate, i sammanhanget med bullriga kvantum i mellanskala (NISQ) datorer. "Dagwood Bumstead" syftar på en amerikansk seriefigur. Forskarna publicerade sina resultat i Resultat i fysik.
Ett dyk i två-Qubit Entangling Gates
Dessa datorer, särskilt de baserade på supraledande qubits, har visat överlägsen prestanda jämfört med klassiska datorsystem. Men de står inför betydande utmaningar på grund av fel i två-qubit-entangling-grindar, som är avgörande för att skapa intrasslade tillstånd som är nödvändiga för kvantberäkning.
DB-porten undersöks i denna studie för dess potential att exekvera komplexa algoritmer på kvantdatorer, särskilt de som använder supraledande kvantbitar. Grinden realiserades med två kapacitivt kopplade Josephson Superconducting qubits baserat på en experimentell uppsättning från en tidigare studie. Forskarna genomförde en detaljerad karakterisering av DB-porten med hjälp av kvantprocesstomografi (QPT) och kvanttillståndstomografi (QST) i olika miljöer: ljudlös, bullrig och på en faktisk IBM kvantdator.
DB-portens prestanda utvärderades genom dessa tomografiexperiment, som avslöjade en genomsnittlig gatetrohet på 0.85450, med processtrohet uppmätt till 0.8069705 och tillståndsfidelitet till 0.8858750. Dessa resultat är betydelsefulla eftersom de ger insikter om portens funktionalitet i olika kvantmiljöer, vilket lyfter fram utmaningarna och potentialen hos DB-porten i NISQ-enheter.
Effekterna på supraledande Qubits
Den här studien är avgörande för att förstå NISQ-enheternas begränsningar och möjligheter, särskilt när det gäller supraledande qubits. Resultaten understryker vikten av att ta itu med fel i två-qubit intrasslande grindar för att utnyttja beräkningskraften hos kvantdatorer fullt ut. Den framgångsrika implementeringen och analysen av DB-porten representerar ett steg framåt i utvecklingen av skalbara kvantberäkningsarkitekturer, vilket potentiellt leder till mer effektiva kvantberäkningar som överträffar klassiska metoder för att lösa komplexa problem.
Genom att förbättra förståelsen och prestandan för två-qubit-entangling-grindar, bidrar detta arbete till att ta itu med ett av de största hindren i utvecklingen av pålitliga kvantdatorer. Förbättrade två-qubit-grindar förbättrar direkt troheten och skalbarheten hos kvantberäkningssystem, vilket är avgörande för övergången från nuvarande NISQ-enheter (Noisy Intermediate-Scale Quantum) till mer avancerade, felbeständiga kvantdatorer. Dessa framsteg kan påskynda de praktiska tillämpningarna av kvantdatorer i olika industrier, inklusive läkemedel för läkemedelsupptäckt, finansiering för komplexa optimeringar och cybersäkerhet för avancerade krypteringsmetoder. Dessutom kan den ökade tillförlitligheten hos kvantberäkningar som är ett resultat av sådan forskning locka till sig ökade investeringar och samarbeten inom kvantindustrin, vilket ytterligare driver utvecklingen av kvantteknologier. I huvudsak är uppsatsens resultat ett tekniskt framsteg och ett avgörande steg som kan stimulera betydande tillväxt och innovation inom kvantdatorsektorn.
Kenna Hughes-Castleberry är chefredaktör på Inside Quantum Technology och Science Communicator på JILA (ett partnerskap mellan University of Colorado Boulder och NIST). Hennes skrivbeats inkluderar deep tech, quantum computing och AI. Hennes arbete har visats i Scientific American, Discover Magazine, New Scientist, Ars Technica och mer.
- SEO-drivet innehåll och PR-distribution. Bli förstärkt idag.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrka dig själv. Tillgång här.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Kunskap förstärkt. Tillgång här.
- Platoesg. Kol, CleanTech, Energi, Miljö, Sol, Avfallshantering. Tillgång här.
- PlatoHealth. Biotech och kliniska prövningar Intelligence. Tillgång här.
- Källa: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/iqts-journal-club-a-look-at-two-qubit-entangling-gates-for-superconducting-quantum-computers/
- : har
- :är
- 1
- 12
- 2024
- 500
- a
- accelerera
- faktiska
- adresse
- avancerat
- befordran
- Vidare
- fördelar
- AI
- algoritmer
- tillåta
- amerikan
- an
- analys
- och
- vilken som helst
- tillämpningar
- ÄR
- Artikeln
- AS
- föreningar
- At
- attrahera
- genomsnitt
- baserat
- varit
- Där vi får lov att vara utan att konstant prestera,
- mellan
- raster
- Byggnad
- by
- KAN
- kapacitet
- tecknad
- vissa
- utmaningar
- karaktär
- klubb
- samarbeten
- Colorado
- Företag
- jämfört
- komplex
- omfattande
- beräkning
- beräkningar
- beräkningskraft
- beräkningar
- dator
- datorer
- databehandling
- genomfördes
- sammanhang
- bidrar
- kunde
- kopplad
- skapa
- Skapa
- kritisk
- avgörande
- Aktuella
- Cybersäkerhet
- djup
- djup teknik
- detaljerad
- utvecklade
- utveckla
- Utveckling
- enheter
- olika
- direkt
- Upptäck
- Upptäckten
- Dyk
- ner
- drog
- läkemedelsforskning
- grund
- östra
- ekosystemet
- redaktör
- effektiv
- effektivt
- kryptering
- förbättra
- förbättrad
- miljöer
- fel
- speciellt
- huvudsak
- Eter (ETH)
- utvärderade
- exekvera
- existerar
- experimentell
- experiment
- Exploit
- Ansikte
- skisserat
- trohet
- finansiering
- resultat
- För
- Framåt
- från
- fullständigt
- funktionalitet
- ytterligare
- gate
- grindar
- Tillväxt
- Har
- här
- Hög
- högre
- belysa
- Men
- HTTPS
- häck
- bild
- Konsekvenser
- genomförande
- vikt
- förbättras
- in
- innefattar
- Inklusive
- ökat
- industrier
- industrin
- Innovation
- inuti
- Inuti Quantum Technology
- insikter
- intresse
- in
- Investeringar
- DESS
- jan
- tidskriften
- ledande
- begränsningar
- logotyp
- längre
- se
- du letar
- gjord
- magasinet
- större
- hantera
- många
- material
- max-bredd
- mätt
- mekanik
- metoder
- Mitten
- mer
- mer effektiv
- Dessutom
- mycket
- muhammad
- nödvändigt för
- Nya
- NIST
- of
- erbjudanden
- on
- ONE
- or
- Papper
- särskilt
- särskilt
- Partnerskap
- utföra
- prestanda
- läkemedel
- svängbara
- plato
- Platon Data Intelligence
- PlatonData
- posted
- potentiell
- potentiellt
- kraft
- Praktisk
- Praktiska tillämpningar
- förutsagda
- presenteras
- föregående
- problem
- process
- Framsteg
- framdrivnings
- publicerade
- Quantum
- Kvantdator
- kvantdatorer
- kvantkalkylering
- kvantens superposition
- kvantteknologi
- kvantbitar
- insåg
- rike
- senaste
- hänvisar
- tillförlitlighet
- pålitlig
- representerar
- forskning
- forskare
- resulterande
- Resultat
- avslöjande
- s
- skalbarhet
- skalbar
- scenarier
- system
- Vetenskap
- vetenskaplig
- Forskare
- sektor
- Serier
- inställning
- visas
- signifikant
- Lösa
- Ange
- Stater
- Steg
- stimulera
- Läsa på
- framgångsrik
- sådana
- överlägsen
- överlagring
- överträffa
- System
- tech
- Teknisk
- Tekniken
- Teknologi
- än
- den där
- Smakämnen
- deras
- Dem
- Dessa
- de
- detta
- de
- Genom
- gånger
- till
- tomografi
- transitio
- sann
- två
- typer
- understreck
- förstå
- förståelse
- universitet
- användning
- med hjälp av
- Använda
- olika
- var
- vecka
- som
- vars
- med
- Arbete
- skrivning
- zephyrnet