By 肯纳休斯 - 卡斯尔伯里 12 年 2024 月 XNUMX 日发布
IQT 的“期刊俱乐部”是一个每周发表的系列文章,详细分析了最近的量子技术研究论文并讨论了其对量子生态系统的影响。本文讨论了最近发表在 物理结果 中东各研究所的研究人员正在研究具有两个量子位纠缠门的超导量子计算机。
虽然许多不同类型的量子计算机正在开发中,但超导量子计算机因其可扩展性、更高保真度和更长相干时间的预期优势而受到许多公司的特别关注。超导量子计算机使用超导材料制成的电路来创建量子位。这些量子位可以以 0、1 或这些状态的任何量子叠加状态存在,使得它们在某些场景下能够比经典计算机更高效地执行复杂计算。
为了进一步了解构建超导量子计算机的机制,来自中东各研究所的研究人员 Muhammad AbuGhanem 和 Hichem Eleuch 提出了对两个量子位纠缠门(称为 Dagwood Bumstead (DB) 门)的综合分析,嘈杂的中尺度量子的背景(NISQ) 电脑。 “Dagwood Bumstead”指的是美国卡通人物。研究人员发表了他们的研究结果 物理结果.
深入研究两个量子位纠缠门
与经典计算方案相比,这些计算机,特别是基于超导量子位的计算机,已表现出卓越的性能。然而,由于两个量子位纠缠门中的错误,它们面临着重大挑战,这对于创建量子计算所需的纠缠态至关重要。
本研究研究了 DB 门在量子计算机上执行复杂算法的潜力,尤其是那些利用超导量子位的计算机。该门是根据先前研究的实验设置,使用两个电容耦合约瑟夫森超导量子位实现的。研究人员使用量子过程断层扫描 (QPT) 和量子态断层扫描 (QST) 在各种环境下对 DB 门进行了详细表征:无噪声、有噪声以及实际情况。 IBM 量子计算机。
通过这些断层扫描实验评估了 DB 门的性能,结果显示平均门保真度为 0.85450,测得的过程保真度为 0.8069705,状态保真度为 0.8858750。这些结果意义重大,因为它们提供了对不同量子环境中门的功能的深入了解,突出了 NISQ 器件中 DB 门的挑战和潜力。
对超导量子位的影响
这项研究对于理解 NISQ 设备的局限性和功能至关重要,特别是在超导量子位领域。这些发现强调了解决两个量子位纠缠门中的错误以充分利用量子计算机的计算能力的重要性。 DB门的成功实现和分析代表了开发可扩展量子计算架构的进步,有可能导致更高效的量子计算,在解决复杂问题时超越经典方法。
通过推进对两个量子位纠缠门的理解和性能,这项工作有助于解决开发可靠量子计算机的主要障碍之一。改进的双量子位门直接增强了量子计算系统的保真度和可扩展性,这对于从当前的 NISQ(嘈杂中尺度量子)设备过渡到更先进、抗错误的量子计算机至关重要。这一进展可以加速量子计算在各个行业的实际应用,包括用于药物发现的制药、用于复杂优化的金融以及用于高级加密方法的网络安全。此外,此类研究带来的量子计算可靠性的增强可以吸引量子行业增加投资和合作,进一步推动量子技术的发展。从本质上讲,该论文的发现是一项技术进步,也是可以刺激量子计算领域显着增长和创新的关键一步。
Kenna Hughes-Castleberry 是《Inside Quantum Technology》的总编辑,也是 JILA(科罗拉多大学博尔德分校和 NIST 的合作伙伴)的科学传播者。 她的写作领域包括深度科技、量子计算和人工智能。 她的作品曾在《科学美国人》、《发现杂志》、《新科学家》、《Ars Technica》等杂志上发表。
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- Sumber: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/iqts-journal-club-a-look-at-two-qubit-entangling-gates-for-superconducting-quantum-computers/
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