| 0 |
|
Американська компанія Atom Computing і корпорація Microsoft сплутали 24 логічних кубіти, встановивши новий світовий рекорд. Обидві компанії також продемонстрували виявлення, виправлення помилок і обчислення з 28 логічними кубітами на флагманських системах Atom.
У квантовому комп'ютері використовуються нейтральні атоми ітербію (Yb), якими маніпулюють за допомогою лазерів, створюючи логічні кубіти зі 112 фізичних кубітів.
Це ключовий крок на шляху до відмовостійких квантових обчислень для розв'язання великих обчислювальних задач, що виходять за рамки класичних обчислень, і він вимагає інтеграції безлічі передових технологій і алгоритмів квантової корекції помилок для забезпечення достатньої кількості надійних обчислювальних ресурсів у стійкому режимі.
«Порівняно з іншими технологіями квітів нейтральні атоми мають низку переваг, включно з можливістю щільного пакування в масиви, які утримують лазери, а також можливістю переміщення, щоб вони могли взаємодіяти з іншими атомами для забезпечення зв'язку «всі до всіх», - каже Кріста Своре (Krysta Svore), технічний науковий співробітник та віцепрезидент із перспективних квантових розробок у Microsoft Azure Quantum.
Нейтральні атоми також мають низьку сприйнятливість до шуму і високу точність, необхідну для квантової корекції помилок. Завдяки відсутності заряду нейтральні атоми можуть перебувати на відстані всього лише мікронів один від одного. Атомні масиви можуть вміщати велику кількість нейтральних атомів, кожен з яких слугує фізичним кубітом, на невеликому просторі, що забезпечує широкі можливості для масштабування.
«Команди створили 24 логічних кубіти і заплутали їх у стані кішки, або стані Грінбергера-Хорна-Зейлінгера (GHZ) - це найбільша кількість заплутаних логічних кубітів в історії. Про заплутаність кубітів свідчить те, що рівень їхніх помилок значно нижчий за 50% порога для заплутаності», - повідомила Кріста Своре.
Під час використання нейтральних атомів як кубітів і спроби утримати їх на місці за допомогою лазерів, деякі атоми все ж таки можуть загубитися, що призведе до втрати цього кубіта і його квантової інформації. Таким чином, команди зробили кроки не тільки для виявлення помилок, а й для виявлення і виправлення втрат нейтральних атомних кубітів під час експериментів.
Після створення логічних кубітів із нейтральних атомів і виявлення помилок і втрат коефіцієнт помилок у логічних кубітах становив 10,2%, що в 4,1 раза краще, ніж базовий фізичний коефіцієнт помилок у 42%. Коли помилки було виявлено, а втрати виявлено і виправлено, коефіцієнт помилок становив 26,6%, що в 1,6 раза краще, ніж коефіцієнт фізичних помилок.
Це перша в історії демонстрація корекції втрат у комерційній системі на нейтральних атомах.
Двадцять вісім логічних кубітів, створених зі 112 фізичних кубітів, були використані для успішних обчислень за алгоритмом Бернштейна-Вазірані. Ба більше, логічні кубіти змогли дати більш точне рішення, ніж відповідні обчислення на основі фізичних кубітів. Здатність обчислювати, одночасно виявляючи та виправляючи помилки, є критично важливим компонентом масштабування для досягнення наукових квантових переваг.
Системи другого покоління вже продемонстрували всі ключові інгредієнти, необхідні для підтримки квантової корекції помилок, включно з великою кількістю високоточних фізичних кубітів, що володіють зв'язністю «все до всіх», тривалим часом когерентності та вимірюванням у середині схеми з перезавантаженням та повторним використанням кубітів.
«Ми раді показати, як наша високомасштабована технологія нейтральних атомів може бути використана для створення великої кількості високоточних кубітів, які є важливою частиною стратегії Atom зі створення відмовостійких квантових комп'ютерів», - сказав Бен Блум, засновник і головний виконавчий директор компанії.
Atom Computing також оголошує про демонстрацію найвищої точності двоквантового затвора в комерційній системі нейтрального атома. Це ще одна важлива віха в перегонах компанії зі створення відмовостійких квантових комп'ютерів, досягнення ультрасучасної однокубітної і двокубітної вірності затвора в системах Atom другого покоління.
У статті, опублікованій у препринті на сайті arXiv, команда Atom повідомила про вимірювання продуктивності кубітів, що містяться в масиві оптичних пінцетів, з точністю 99,963(2)% для одноквітових затворів і 99,56(5)% для двоквітових затворів, продемонструвавши кращу точність двоквітових затворів на нейтральних атомах у комерційній системі.
Компанія Atom Computing нещодавно оголосила про досягнення 99,6% точності двохквантових затворів, що являє собою найвищу точність нейтрально-атомарних кубітів у комерційній системі та відкриває можливості для значущої корекції помилок. Кубіти з такими низькими коефіцієнтами помилок і можливістю підключення «все до всіх» є головними кандидатами на створення власної системи квантової віртуалізації Microsoft, яка створює логічні кубіти і дає змогу виявляти та виправляти помилки під час виконання надійних квантових обчислень.
Обчислювальна платформа Azure Quantum від Microsoft об'єднує систему віртуалізації кубітів із квантовими процесорами (QPU) від кількох апаратних партнерів, включно з Photonic у Канаді та IonQ у США, для створення логічних кубітів шляхом виявлення та виправлення помилок, притаманних фізичним кубітам QPU, що, своєю чергою, забезпечує надійні квантові обчислення.
Система віртуалізації квантів є основним компонентом обчислювальної платформи Azure Quantum і ґрунтується на дослідженнях Microsoft у сфері квантової корекції помилок, адаптованих до базового QPU.
«Спільна розробка квантового комп'ютера з Atom Computing дає нам змогу забезпечити швидше, досконаліше і більш ефективне квантове виправлення помилок у рамках нашої системи квантової віртуалізації», - підсумувала Кріста Своре.
Комп’ютерний розум: генеративний штучний інтелект у рішеннях AWS
| 0 |
|
