Квантови гейтове за 6,8 наносекунди: екип от Юлих поставя рекорд за скорост
Изследователи от Юлих изпълняват изчислителни стъпки върху свръхпроводящи кюбити за 6,8 наносекунди – с точност над 99,98 процента.
Архивна снимка · Снимка: Pimvantend / Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0 (изрязана и мащабирана)
Квантовите компютри трябва да изпълняват изчислителните си стъпки бързо, преди смущенията да разрушат чувствителните квантови състояния. Екип на Изследователския център Юлих демонстрира върху свръхпроводящи кюбити еднокюбитови гейтове с продължителност само 6,8 наносекунди; обичайното за такива системи е няколко десетки наносекунди. За това време светлината изминава около два метра. Работата е публикувана в научното списание Nature Communications; центърът я представи на 23 октомври.
Бързите импулси имат недостатък: чрез т.нар. многофотонни преходи те могат да прехвърлят кюбита в по-високи енергийни състояния, които не са предвидени за изчислението. Екипът разработи метод, който целенасочено потиска такива преходи. Вероятността за тях спадна над 20 пъти в сравнение с досегашния стандартен метод. Вероятността кюбитът неволно да напусне изчислителните състояния при една операция е под 0,002 процента. За две основни операции е измерена точност от 99,981 и 99,989 процента.
В работата участваха експерименталната група на Рами Барендс и теоретичната група на Феликс Моцои в Института „Петер Грюнберг“ на изследователския център. Резултатите са получени в рамките на съвместния проект QSolid, който работи по квантов компютър от Германия.