تمكن الفيزيائيون لأول مرة من زراعة حالات كمومية شبه خالية من الأخطاء على رقاقة فائقة التوصيل، مما قلل الأخطاء بمقدار 40 مرة.
📄 معروضة نسخة «بسيط» — «متقدم» غير جاهزة بعد. أضفه إلى المفضّلة للمساعدة في تسريعها.
تتطلب الحواسيب الكمومية 'حالات سحرية' — جسيمات مساعدة خاصة للعمل بدون أخطاء. في السابق، كان يتم الحصول عليها من خلال تنقية متكررة تشبه تكرير النفط اللامتناهي: كل خطوة تضيف إنتروبيا (فوضى)، مثل الأعشاب الضارة في الحديقة، وتستهلك الموارد. النقاء المتاح الآن هو عادةً ما يميز فقط نواتج المستعرات العظمى. النهج الجديد — الزراعة — يعمل بشكل مختلف. يضع العلماء 'بذرة' الحالة في نمط منتظم من الكيوبتات يُسمى الكود السطحي، وتنبت لتصبح الشكل المطلوب. على رقاقة فائقة التوصيل، أعطت هذه الحديقة نقاءً قياسيًا بنسبة 99.99%، لكن 8% فقط من المحاولات كانت ناجحة — وتم استبعاد الباقي.
مثل أنواع النباتات النادرة، تحمل الشتلات الباقية خصائص مثالية.
طريقة الزراعة هذه قللت الأخطاء بمقدار 40 مرة واستبدلت التنقية المعقدة. أصبحت الحواسيب الكمومية الآن أقرب إلى البحث عن مواد وأدوية جديدة.
Fault-tolerant quantum computing requires a universal gate set, but the necessary non-Clifford gates represent a significant resource cost for most quantum error correction architectures. Magic state cultivation offers an efficient alternative to resource-intensive distillation protocols; however, testing the proposal's assumptions represents a challenging departure from quantum memory experiments. We present an experimental study of magic state cultivation on a superconducting quantum processor. We implement cultivation, including code-switching into a surface code, and develop a fault-tolerant measurement protocol to bound the magic state fidelity. Cultivation reduces the error by a factor of 40, with a state fidelity of 0.9999(1) (retaining 8% of attempts). Our results experimentally establish magic state cultivation as a viable solution to one of quantum computing's most significant challenges.