Universal Quantum desarrolla un método para la corrección de errores en procesos cuánticos de largo alcance

Breve resumen

• Universal Quantum ha desarrollado un método que mejora la corrección de errores en operaciones cuánticas a largas distancias, lo que marca un paso hacia hacer que las computadoras cuánticas sean más confiables y escalables.
• La investigación del equipo se centra en el uso de iones atrapados para realizar operaciones de dos qubits con alta precisión, lo cual es crucial para cálculos cuánticos complejos.
• Su nuevo enfoque para implementar puertas CNOT episódicas reduce significativamente la complejidad temporal, lo que podría conducir a un mejor rendimiento de las computadoras cuánticas con iones atrapados.

La información cuantitativa a largo plazo me brinda una alta precisión...

Al menos así anunciaría Chuck Berry el último avance de Universal Quantum en corrección de errores. Sin embargo, los investigadores en Cuántico Universaluna empresa de computación cuántica con sede en el Reino Unido, en voz más baja, simplemente anunció una nueva técnica de corrección de errores que ha implementado Servidor de preimpresión ArXivcomo un paso importante en su búsqueda por construir computadoras cuánticas resistentes a errores.

El equipo, que incluye a Kwok Ho Wan, Mark Weber y Winfried K. Hensinger de Universal Quantum, en asociación con Austin G. Fowler de Google, informando en Declaración en el sitio web de la empresa. Han desarrollado un método que corrige mejor los errores en los procesos cuánticos a largo plazo, creando un camino para hacer que las computadoras cuánticas sean más confiables y escalables.

Esta investigación se basa en el uso de iones atrapados, un tipo de qubit (unidad básica de información cuántica) conocido por su estabilidad y largos tiempos de coherencia. El equipo de Universal Quantum ha desarrollado una forma de transportar estos iones atrapados a largas distancias manteniendo una alta resolución, que a menudo se utiliza como medida de precisión en la ciencia de la información cuántica.

Esta capacidad es esencial para realizar operaciones de dos bits y es esencial para cálculos cuánticos complejos, escribe el equipo.

Uno de los principales resultados de esta investigación es el desarrollo de puertas CNOT de lógica episódica. Una puerta CNOT es un proceso fundamental en la computación cuántica que involucra dos qubits, donde el estado de un qubit controla el estado del otro. En este contexto, «accidental» se refiere a la implementación de puertas CNOT a través de qubits que están físicamente distantes entre sí. Esto se logra mediante una serie de operaciones CNOT físicas entre qubits individuales, lo que da como resultado una operación CNOT lógica en un nivel superior de computación cuántica.

Nos encontramos con un problema de error en el hilo/se convirtió en un conflicto

Sin embargo, este enfoque introduce errores correlacionados (errores que ocurren simultáneamente en múltiples qubits) que pueden degradar gravemente el rendimiento de los cálculos cuánticos si no se corrigen. Para abordar esto, el equipo de Universal Quantum desarrolló un innovador «decodificador iterativo de múltiples pasadas». Este decodificador está diseñado para rastrear y corregir eficientemente estos errores, incluso en condiciones de ruido realistas, que son inevitables en los sistemas cuánticos prácticos.

Los investigadores también compararon la eficiencia de este nuevo enfoque con un método de corrección de errores de computadora cuántica existente conocido como cirugía de red. Los resultados revelan que las puertas cruzadas CNOT reducen la complejidad temporal de las rondas QEC a O(1), lo que significa que cada ronda de corrección de errores se puede completar en un período de tiempo fijo, independientemente del número de qubits o del tamaño del cuanto. sistema.

Si resiste la revisión por pares, esto representa una mejora significativa con respecto al enfoque de cirugía de red, que se limita a la disposición física de los qubits y sus vecinos más cercanos. Al pasar de las características a los beneficios, esta reducción en la complejidad del tiempo indica un camino hacia cálculos cuánticos más rápidos y eficientes.

Trabajando en una puerta C-Not hecha a medida/volando al estado cuántico

El equipo sugiere que las implicaciones de esta investigación podrían ser de gran alcance tanto para los dispositivos de trampa de iones, específicamente, como para la computación cuántica, en general. Escriben que al reducir la complejidad temporal de las operaciones cuánticas críticas, el enfoque Cuántico Universal podría ayudar a que las computadoras cuánticas con iones atrapados funcionen a la par con otras plataformas cuánticas que dependen de diferentes tipos de qubits. El método no sólo mejorará la eficiencia computacional, sino que también será consistente con el objetivo a largo plazo de Universal Quantum de expandirse a 1 millón de bits cuánticos y más.

En el futuro, el equipo planea realizar más análisis sobre diferentes modelos de errores específicos de hardware para comprender mejor su impacto en el rendimiento de las puertas CNOT incidentales. Esto permitirá una estimación y optimización de recursos más precisa, lo cual es esencial para construir computadoras cuánticas prácticas y escalables.

El equipo escribe que sus esfuerzos en este estudio se alinean con la misión de la empresa, según el comunicado: «Resolver problemas a escala. Cambiar el mundo». Añaden: «Las computadoras cuánticas tienen el potencial de superar algunos de los mayores desafíos de la humanidad. Para hacer realidad este potencial, necesitamos construir máquinas escalables. Eso es lo que hacemos en Universal Quantum. Somos un equipo de ingenieros, científicos y personal operativo apasionados. , impulsado por una misión común: construir… Tecnología que cambiará nuestro mundo.

Lea más sobre este descubrimiento en Sitio web de Universal Quantum.

Si desea explorar el estudio con mayor profundidad técnica de la que este artículo puede proporcionar, consulte papel arcif.

crédito Tierra de promisión y memphis tennesseeEscrito por Chuck Berry