Вы один из авторов этой статьи? Напишите нам с рабочей или университетской почты, указав arXiv ID этой статьи, и мы подтвердим вас и дадим доступ к редактированию этой страницы.
Физики впервые вырастили почти безошибочные квантовые состояния на сверхпроводящем чипе, снизив ошибки в 40 раз.
Аннотация
Отказоустойчивые квантовые вычисления требуют универсального набора вентилей, при этом не-клиффордовы вентили вносят основной ресурсный вклад в большинстве архитектур квантовой коррекции ошибок. Культивация магических состояний рассматривается как эффективная альтернатива ресурсоёмким протоколам дистилляции, однако экспериментальная проверка её предположений представляет собой нетривиальный шаг по сравнению с экспериментами по квантовой памяти. Представлено экспериментальное исследование культивации магического состояния на сверхпроводящем квантовом процессоре. Реализована культивация, включающая переключение кода в поверхностный код, и разработан отказоустойчивый протокол измерения для оценки точности (fidelity) магического состояния. Культивация снижает ошибку в 40 раз, достигая точности состояния 0,9999(1) при сохранении 8% попыток. Результаты экспериментально подтверждают культивацию магических состояний как жизнеспособное решение одной из наиболее значительных проблем квантовых вычислений.
Связи в графе знаний 1
📄 Показана версия «Просто» — «Подробно» пока не готова. Добавьте ★ в избранное, если хотите её ускорить.
Квантовые компьютеры требуют магических состояний — особых частиц-помощников для безошибочной работы. Раньше их получали многократной очисткой, похожей на бесконечную перегонку спирта: каждый шаг добавлял энтропию (беспорядок), как сорняки на огороде, и съедал ресурсы. Чистота, доступная теперь, обычно характерна лишь для продуктов сверхновых. Новый подход — культивирование — работает иначе. Учёные помещают «семя» состояния в упорядоченный узор из кубитов, названный поверхностным кодом, и оно прорастает в нужную форму. На сверхпроводящем чипе этот сад дал рекордную чистоту 99,99%, но лишь 8% попыток оказались удачными — остальные отбраковали.
Как редкие виды растений, выжившие саженцы несут идеальные свойства.
Такой способ выращивания в 40 раз снизил ошибки и заменил сложную очистку. Квантовые компьютеры теперь ближе к поиску новых материалов и лекарств.
🎯 Чтобы достичь такой точности, пришлось бы перегонять спирт более 40 раз — здесь же всего один цикл культивирования дал такой же эффект.
🎬 В романе «Анафем» Нила Стивенсона квантовые монахи выращивают состояния сознания, почти как физики на чипе, чтобы влиять на реальность.
Хорошо читаетсяМноговато текстаНепонятноОтличноСуховато