«Надёжные, как швейцарские часы: точность квантовых кубитов возросла до 99,5%»

Наука Физика 20.01.2022, 19:34 Надёжные, как швейцарские часы: точность квантовых кубитов возросла до 99,5% Исследователи из QuTech преодолели 99% барьер точности двухквантового затвора.

Популярная механика редакция Тэги: Технологии Будущее Физика частиц Квантовые технологии Материалы

Marieke de Lorijn for QuTech

Полупроводниковые кубиты имеют все шансы стать основным «строительным блоком» будущего квантового компьютера.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Среди всех «кандидатов» спины электронов в полупроводниковых квантовых точках имеют преимущества — они маленькие, обладают большим временем когерентности и их легко масштабировать и обеспечивать совместимость с передовой технологией производства полупроводников.

Однако основной проблемой в любых вычислениях всегда являлась точность. Чем выше точность операций, тем выше вероятность того, что квантовые компьютеры найдут применение в ближайшем будущем и тем выше вероятность того, что ошибки можно будет исправлять быстрее, чем их находят пользователи.

Центральное требование к исправлению ошибок выражается в терминах порога ошибок. Достижение точности вычислений выше 99% давно является основной целью для полупроводниковых спиновых кубитов. Однокубитовые операции в квантовых точках достигли точности 99,9%, но для двухкубитовых гейтов она варьировалась от 92% до 98%. Сейчас исследователи QuTech реализовали спиновый кремниевый квантовый процессор с точностью одно- и двухкубитного гейта выше 99,5%. Для достижения такой точности двухкубитного гейта потребовались улучшенные материалы и специально разработанные методы контроля и калибровки кубитов.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Заметка подготовлена на основе публикаций в журнале Nature:

Akito Noiri, Fast universal quantum gate above the fault-tolerance threshold in silicon, Nature (2022)

Xue et al., Quantum logic with spin qubits crossing the surface code threshold, Nature (2021)

Источник