Массачусетский технологический институт побил рекорд точности в квантовых вычислениях

Прорыв в управлении кубитами

Ученые Массачусетского технологического института (MIT) разработали инновационные подходы, позволившие добиться рекордной точности управления кубитом — 99,998%. Этот результат был достигнут с использованием сверхпроводящего кубита, известного как флюксониум. Прорыв знаменует важный этап на пути к созданию отказоустойчивых квантовых компьютеров.

Кубиты — основной элемент квантовых компьютеров — крайне чувствительны к шуму, что ограничивает сложность и продолжительность выполняемых алгоритмов. Как объяснили исследователи, «исключение ошибок управления является ключом к раскрытию потенциала квантовых технологий».

Уникальные методы для снижения ошибок

Команда MIT применила два новаторских метода: "соразмерные импульсы" и "кругово поляризованные микроволны", что позволило устранить ошибки, связанные с противовращением. Первый метод синхронизирует импульсы для согласования и исправления ошибок, второй — использует синтетический поляризованный свет для управления состоянием кубита.

«Эти подходы показали, что ошибки противовращения можно устранять быстро и эффективно», — отметил доктор Дэвид Роуэр, один из авторов исследования.

Потенциал кубитов флюксониума

Флюксониум выделяется среди других типов кубитов благодаря своей устойчивости к шуму и высокой когерентности, что делает его перспективным для квантовых вычислений. Несмотря на это, низкая частота этого кубита традиционно ассоциируется с более долгими квантовыми операциями. Однако исследование MIT доказало возможность достижения высокой точности при сохранении скорости.

Доктор Леон Дин, участник проекта, подчеркнул: «Мы продемонстрировали один из самых быстрых и точных вентилей для сверхпроводящих кубитов, что делает флюксониум уникальным для квантовых вычислений».

Шаг к отказоустойчивым системам

Новые методы MIT имеют значительный потенциал для создания отказоустойчивых квантовых компьютеров. Профессор Уильям Оливер отметил, что это достижение дополняет недавние успехи, такие как разработка квантового чипа Google Willow, впервые продемонстрировавшего коррекцию ошибок за пределами порога.

«Мы не просто повышаем производительность кубитов, но и закладываем фундамент для следующего этапа в квантовых технологиях», — резюмировал Оливер.

Использованы данные Interesting Engineering