Öt szilícium-kubit egyidejű vezérlésénél is 99,9 százalékos pontosságot értek el
A szilíciumalapú spinkubitek azért ígéretesek a kvantumszámítógépek fejlesztésében, mert a gyártásukhoz a mai számítógépes chipeknél használt félvezető-technológiák is alkalmazhatók. A skálázás egyik komoly akadálya azonban az, hogy több kubit egyidejű vezérlésekor romlik a műveletek pontossága. A RIKEN Center for Emergent Matter Science és együttműködő partnerei ezt a problémát vizsgálták egy öt szilícium-spinkubitet közös mikrohullámú vezérlővonalhoz kapcsoló rendszerben.
A Nature Physics folyóiratban közölt kutatás során azonosították a hibák egyik fontos forrását, az úgynevezett AC Stark-eltolódást. A mikrohullámú jelek ilyenkor megváltoztatják a kubitek effektív energiaszintjeit, ami a kvantumállapot fázisának eltolódásához és pontatlan műveletekhez vezethet. A kutatók olyan kalibrációs módszert dolgoztak ki, amely páronként méri és kompenzálja ezeket az eltéréseket, így nem kell minden lehetséges kubitkombinációhoz külön eljárást kidolgozni.
A továbbfejlesztett eszköztervezéssel és finomhangolt mikrohullámú impulzusokkal az egyes kubitek kapuműveleteinek pontossága meghaladta a 99,99 százalékot, a legjobb eredmény pedig megközelítette a 99,999 százalékot. Három kubit egyidejű működtetésekor szintén 99,99 százalék feletti hűséget mértek, mind az öt vezérlésekor pedig körülbelül 99,9 százalékos pontosságot értek el. A megmaradó hibák egy része a több kubit működtetéséhez szükséges nagyobb mikrohullámú teljesítmény okozta koherenciavesztésből ered. A módszer ezért fontos lépés a nagyobb, hibajavításra is alkalmas szilícium-kvantumprocesszorok felé.
Folytasd az appban — szavazz és szólj hozzá ➔