ইউলিখের দল ৬.৮ ন্যানোসেকেন্ডের ট্রান্সমন গেট ৯৯.৯৮%-এর বেশি ফিডেলিটিতে চালিয়েছে

ইউলিখ, আখেন ও কোলনের গবেষকেরা Nature Communications-এ এমন একটি পালস পদ্ধতিতে অতিদ্রুত একক-কিউবিট গেটের কথা জানিয়েছেন যা বহু-ফোটন লিকেজ দমন করে।

এই পৃষ্ঠাটি ইংরেজি থেকে অনূদিত। কোম্পানি ও পণ্যের নাম এবং সূত্রের লিংক অপরিবর্তিত রয়েছে। ইংরেজিতে মূলটি পড়ুন

Forschungszentrum Jülich-এর পদার্থবিদেরা RWTH আখেন বিশ্ববিদ্যালয় ও কোলন বিশ্ববিদ্যালয়ের সঙ্গে মিলে একটি সুপারকন্ডাক্টিং কিউবিটে ৬.৮ ন্যানোসেকেন্ডে ৯৯.৯৮%-এর বেশি নির্ভুলতায় একক-কিউবিট অপারেশন চালিয়েছেন। Nature Communications-এ Ultrafast single-qubit gates through multi-photon transition removal শিরোনামে প্রকাশিত ফলাফলটি মাইক্রোওয়েভ নিয়ন্ত্রণ পালস আকার দেওয়ার একটি নতুন পদ্ধতির ওপর নির্ভর করে। ইউলিখের সংবাদ বিজ্ঞপ্তি অনুযায়ী, সুপারকন্ডাক্টিং যন্ত্রে এমন অপারেশনে সাধারণত কয়েক দশ ন্যানোসেকেন্ড লাগে।

কী ঘোষণা করা হয়েছে

ইউলিখের Helmholtz Nano Facility-তে তৈরি একটি ট্রান্সমন কিউবিটে দুটি মৌলিক গেট চালানো হয়, প্রতিটি ৬.৮ ন্যানোসেকেন্ডের একটি মাইক্রোওয়েভ পালস দিয়ে চালিত। প্রতিষ্ঠানটির মতে, পরিমাপকৃত ফিডেলিটি ছিল ৯৯.৯৮১% ও ৯৯.৯৮৯%, এবং কিউবিট উচ্চতর শক্তিস্তরে লিক হওয়ার সম্ভাবনা প্রতি অপারেশনে ০.০০২%-এর নিচে ছিল। Quantum Computing Report গেট দুটিকে X ও X/2 হিসেবে চিহ্নিত করেছে এবং বলেছে ফিডেলিটি ইন্টারলিভড র‍্যান্ডমাইজড বেঞ্চমার্কিং দিয়ে মাপা হয়েছে। কাজটি হয়েছে ইউলিখ-সমন্বিত জার্মান জাতীয় কনসোর্টিয়াম QSOLID-এর অধীনে।

প্রযুক্তিগত বিবরণ

গতি গুরুত্বপূর্ণ কারণ কিউবিট অল্প সময়ের জন্যই তার অবস্থা ধরে রাখে: দ্রুততর গেট সেই সময়ের মধ্যে ত্রুটি-সংশোধন চক্রসহ আরও বেশি অপারেশন করতে দেয়। কিন্তু ছোট পালসকে আরও শক্তিশালী হতে হয়, আর ট্রান্সমনের গণনায় ব্যবহৃত দুটি স্তরের ওপরেও শক্তিস্তর থাকে। ইউলিখের দল দেখেছে, শক্তিশালী ও দ্রুত পালস কিউবিটকে কেবল এক তলা বেশি নয়, বহু-ফোটন রূপান্তরের মাধ্যমে দুই বা তিন তলা ওপরে ঠেলে দিতে পারে; বিজ্ঞপ্তি অনুযায়ী এই প্রভাব আগে উপেক্ষিত ছিল এবং এটি একাধিক গণনা ধাপ ধরে টিকে থেকে ত্রুটি সংশোধন ব্যাহত করতে পারে।

নতুন পদ্ধতি R2D দাঁড়িয়ে আছে DRAG-এর ওপর, যা এক দশকেরও বেশি সময় ধরে ব্যবহৃত মানক পালস-সংশোধন কৌশল। এটি পালসকে এমনভাবে আকার দেয় যাতে অনাকাঙ্ক্ষিত রূপান্তর ঘটানো ফ্রিকোয়েন্সি উপাদানগুলো ছেঁকে ফেলা হয়, অথচ কাঙ্ক্ষিত অপারেশন সম্পন্ন হয়। গবেষকদের মতে, মানক পদ্ধতির তুলনায় R2D বহু-ফোটন রূপান্তরের সম্ভাবনা ২০ গুণেরও বেশি কমায়। QCR জানিয়েছে, অবশিষ্ট গেট ত্রুটি নিয়ন্ত্রণ ত্রুটি দিয়ে নয়, ডিকোহেরেন্স দিয়ে সীমাবদ্ধ।

পরীক্ষামূলক কাজের নেতৃত্ব দেন Peter Grünberg Institute-এর PGI-13-এর Yuan Gao ও Rami Barends, আর তত্ত্ব এসেছে PGI-8-এর José da Costa Jesus, Francisco Cárdenas-López ও Felix Motzoi-র কাছ থেকে।

কেন এটি গুরুত্বপূর্ণ

নির্ভুলতা না হারিয়ে দ্রুততর গেট কিউবিট ডিকোহেয়ার হওয়ার আগে ত্রুটি-সংশোধন স্কিমগুলোকে বেশি অবকাশ দেয়, এবং লিকেজ দমন বিশেষভাবে মূল্যবান, কারণ মানক কোড লিক হওয়া অবস্থা সামলাতে হিমশিম খায়।

কী দেখার আছে

গবেষকেরা জোর দিয়ে বলেছেন, কৌশলটি এখন পর্যন্ত কেবল একটি একক, বিচ্ছিন্ন কিউবিটে পরীক্ষিত। পরবর্তী পরীক্ষাগুলোকে দেখাতে হবে এটি বড় প্রসেসরে, যেখানে ক্রসটক ও ফ্রিকোয়েন্সির ভিড় সমস্যা হয়ে ওঠে, এবং দুই-কিউবিট অপারেশনে টিকে থাকে কি না।