Penyelidik UCL dan NQCC mengukur satu kubit logik di dalam blok QLDPC pada Quantinuum H2

Kod yang menghimpunkan beberapa kubit logik dalam satu blok menjanjikan pengurangan kos perkakasan pengkomputeran kuantum bertoleransi ralat, tetapi hanya jika setiap kubit terkod boleh dikendalikan secara berasingan. Sebuah pracetak baharu melaporkan ujian perkakasan bagi perkara tersebut. Surabhi Luthra dari University College London dan Alex Owens dari National Quantum Computing Centre (NQCC) United Kingdom menggunakan pemproses ion terperangkap H2-2 milik Quantinuum untuk mengukur satu kubit logik di dalam blok kod dua kubit tanpa mengganggu jirannya, satu teknik yang dikenali sebagai pembedahan QLDPC (QLDPC surgery).

Apa yang diumumkan

Kertas kerja Individually Addressed Logical Pauli Measurements by QLDPC Surgery on a Trapped Ion Quantum Computer dihantar ke arXiv pada 28 Oktober 2026. Para penulis menyatakan bahawa, setakat pengetahuan mereka, pengukuran kubit logik individu di dalam blok berbilang kubit melalui pembedahan QLDPC belum pernah dilakukan pada perkakasan. Eksperimen pembedahan terdahulu, menurut mereka, menggunakan lattice surgery pada blok kod yang masing-masing hanya mengandungi satu kubit logik.

Butiran teknikal

Pasukan itu mengekod dua kubit logik ke dalam sepuluh kubit data fizikal menggunakan kod bicycle teritlak [[10,2,3]], ahli keluarga kod kuantum low-density parity-check (QLDPC). Untuk membaca operator logik yang dipilih, blok kod disambungkan buat sementara dengan "gadget" tambahan yang terdiri daripada kubit lebihan. Semakan yang diukur pada gadget mendedahkan nilai operator logik sasaran, dan blok kekal dalam ruang kodnya selepas itu. Ini menjadikan pengukuran tidak memusnahkan, berbeza dengan bacaan transversal yang meruntuhkan keadaan terkod.

Dapatkan surat berita DesignQuantum

Berita dan penjelasan percuma tentang pengkomputeran kuantum, dengan setiap dakwaan dipautkan kepada sumbernya. Pilih harian, mingguan atau bulanan.

Website

Alamat e-mel KekerapanHarianMingguanBulanan BahasaEnglishEspañol简体中文हिन्दीالعربيةPortuguês (Brasil)FrançaisDeutsch日本語Русский한국어Bahasa IndonesiaTürkçeItalianoTiếng ViệtPolskiNederlandsไทยفارسیУкраїнськаবাংলাاردوKiswahiliBahasa Melayuעברית Langgan percuma

Percuma. Berhenti melanggan dengan satu klik pada bila-bila masa. Dasar privasi

Menurut kertas kerja itu, keputusannya ialah:

• Satu pusingan pembedahan dengan tujuh kubit gadget mengukur operator X bagi kubit logik pertama dengan kadar ralat 0.72%, dan sepadan dengan pengukuran transversal berikutnya yang mempunyai ralat 1.03%.
• Penyahkodan merentasi tiga pusingan pengekstrakan sindrom menurunkan ralat pengukuran gadget kepada bawah 0.26%.
• Kubit logik "pemerhati" yang tidak dialamatkan kekal terpelihara dengan ralat 0.21% sepanjang pengukuran tiga pusingan, dan sindrom selepas pembedahan mengesahkan bahawa blok telah kembali ke ruang kod.
• Penggunaan semula kubit gadget yang sama untuk mengukur X pada kubit logik pertama dan kemudian Z pada kubit kedua menghasilkan ralat 1.12% pada pengukuran kedua.

Para penulis menyatakan bahawa pembinaan gadget mereka boleh digunakan pada sebarang kod QLDPC dan menjadi asas blok pemprosesan bagi seni bina cadangan bernama Pinnacle.

Mengapa ia penting

Kertas kerja itu menyatakan bahawa toleransi ralat berasaskan surface code memerlukan ratusan hingga ribuan kubit fizikal bagi setiap kubit logik. Kod QLDPC boleh mengurangkan beban itu dengan menyimpan beberapa kubit logik bagi setiap blok, tetapi memerlukan sambungan melangkaui jiran terdekat dan cara untuk mengalamatkan setiap kubit terkod. Pengukuran Pauli yang tidak memusnahkan dan dialamatkan secara individu, digabungkan dengan bekalan keadaan ajaib (magic state), mencukupi untuk pengkomputeran universal dalam model yang dikenali sebagai pengkomputeran berasaskan Pauli. Para penulis menyifatkan keputusan mereka sebagai pengesahan perkakasan bagi primitif pembedahan yang menjadi sandaran seni bina QLDPC.

Perkara yang perlu diperhatikan

Kajian ini ialah pracetak yang belum melalui semakan rakan sebaya dan menggunakan kod kecil berjarak 3. Persoalan yang masih terbuka ialah sama ada pendekatan gadget yang sama kekal berkesan pada kod lebih besar dengan jarak lebih tinggi, bagaimana ia digabungkan dengan bekalan keadaan ajaib untuk pengkomputeran logik penuh, dan sama ada perkakasan dengan kesalinghubungan tetap, bukannya boleh dikonfigurasi semula, mampu menyokongnya dengan kos kubit yang munasabah.