Timu ya Jülich yaendesha milango ya transmon ya nanosekunde 6.8 kwa uaminifu wa zaidi ya 99.98%

Watafiti wa Jülich, Aachen na Cologne waripoti katika Nature Communications milango ya kubiti moja yenye kasi kubwa kwa mbinu ya mipigo inayozuia uvujaji wa fotoni nyingi.

Ukurasa huu umetafsiriwa kutoka Kiingereza. Majina ya kampuni na bidhaa pamoja na viungo vya vyanzo hayajabadilishwa. Soma asili kwa Kiingereza

Wanafizikia wa Forschungszentrum Jülich, wakishirikiana na Chuo Kikuu cha RWTH Aachen na Chuo Kikuu cha Cologne, wameendesha operesheni za kubiti moja kwenye kubiti ya upitishaji-umeme-kamili ndani ya nanosekunde 6.8 kwa usahihi wa zaidi ya 99.98%. Matokeo, yaliyochapishwa katika Nature Communications kama Ultrafast single-qubit gates through multi-photon transition removal, yanategemea njia mpya ya kuunda mipigo ya mikrowevu ya udhibiti. Kwa mujibu wa taarifa kwa vyombo vya habari ya Jülich, operesheni kama hizo kwa kawaida huchukua makumi kadhaa ya nanosekunde kwenye mashine za upitishaji-umeme-kamili.

Kilichotangazwa

Milango miwili ya msingi iliendeshwa kwenye kubiti moja ya transmon iliyotengenezwa katika Helmholtz Nano Facility huko Jülich, kila mmoja ukiendeshwa na mpigo wa mikrowevu wa nanosekunde 6.8. Uaminifu uliopimwa ulikuwa 99.981% na 99.989%, na uwezekano wa kubiti kuvuja hadi kiwango cha juu cha nishati ulibaki chini ya 0.002% kwa kila operesheni, kwa mujibu wa taasisi hiyo. Quantum Computing Report inaitaja milango hiyo kama X na X/2 na inaripoti kwamba uaminifu ulipimwa kwa interleaved randomized benchmarking. Kazi ilifanywa ndani ya QSOLID, muungano wa kitaifa wa Ujerumani unaoratibiwa na Jülich.

Maelezo ya kiufundi

Kasi ni muhimu kwa sababu kubiti hushikilia hali yao kwa muda mfupi tu: milango ya haraka zaidi huruhusu operesheni nyingi zaidi, zikiwemo mizunguko ya kusahihisha makosa, kutoshea ndani ya muda huo. Lakini mipigo mifupi lazima iwe na nguvu zaidi, na transmon zina viwango vya nishati juu ya viwili vinavyotumika kwa hesabu. Timu ya Jülich iligundua kwamba mipigo yenye nguvu na kasi inaweza kusukuma kubiti si ghorofa moja juu kupita kiasi tu, bali ghorofa mbili au tatu juu kupitia mabadiliko ya fotoni nyingi, athari ambayo kwa mujibu wa taarifa ilikuwa imepuuzwa awali na inaweza kudumu katika hatua kadhaa za hesabu na kuvuruga usahihishaji wa makosa.

Mbinu mpya, R2D, inajengwa juu ya DRAG, mbinu ya kawaida ya kusahihisha mipigo inayotumika kwa zaidi ya muongo mmoja. Inaunda mipigo ili kuchuja vipengele vya masafa vinavyosababisha mabadiliko yasiyotakiwa huku operesheni iliyokusudiwa ikiendelea kufanyika. Ikilinganishwa na mbinu ya kawaida, R2D inapunguza uwezekano wa mabadiliko ya fotoni nyingi kwa zaidi ya mara 20, watafiti wanasema. QCR inaripoti kwamba kosa lililobaki la mlango limewekewa kikomo na upotevu wa mshikamano, si makosa ya udhibiti.

Kazi ya majaribio iliongozwa na Yuan Gao na Rami Barends katika PGI-13 ya Peter Grünberg Institute, na nadharia ilitoka kwa José da Costa Jesus, Francisco Cárdenas-López na Felix Motzoi wa PGI-8.

Kwa nini ni muhimu

Milango ya haraka zaidi bila kupoteza usahihi huipa mipango ya kusahihisha makosa nafasi zaidi kabla kubiti hazijapoteza mshikamano, na kuzuia uvujaji ni muhimu hasa kwa sababu hali zilizovuja ni ngumu kwa misimbo ya kawaida kuzishughulikia.

Cha kufuatilia

Watafiti wanasisitiza kwamba mbinu hii hadi sasa imejaribiwa kwenye kubiti moja iliyotengwa tu. Majaribio zaidi yanahitajika kuonyesha iwapo itafanya kazi kwenye vichakataji vikubwa zaidi, ambapo mwingiliano na msongamano wa masafa huwa tatizo, na katika operesheni za kubiti mbili.