Ученые RIKEN достигли рекордной точности в работе квантовых вычислительных элементов
В области квантовых вычислений достигнут значительный прорыв - исследователи из Центра квантовых вычислений RIKEN и компании Toshiba разработали квантовый вычислительный элемент с использованием двойного трансмонного соединителя (DTC). Новая технология позволила достичь точности 99,92% для двухкубитного элемента CZ и 99,98% для однокубитного элемента, сообщает Physical Review X.
Двойной трансмонный соединитель представляет собой настраиваемое устройство, состоящее из двух трансмонов с фиксированной частотой, соединенных через петлю с дополнительным переходом Джозефсона. Такая архитектура решает важную проблему квантовых вычислений - достижение высокоточных соединений между кубитами при минимизации нежелательных взаимодействий.
Исследователи использовали современные методы производства и машинное обучение с подкреплением для создания элемента. Им удалось найти оптимальный баланс между двумя типами ошибок - утечкой и декогеренцией, выбрав длительность импульса 48 наносекунд. Это позволило достичь одного из самых высоких уровней точности в данной области.
По словам директора Центра квантовых вычислений RIKEN Ясунобу Накамуры, снижение частоты ошибок в квантовых элементах делает возможным более надежные и точные квантовые вычисления. Это особенно важно для разработки отказоустойчивых квантовых компьютеров будущего.
Способность устройства эффективно работать с сильно рассогласованными кубитами делает его универсальным строительным блоком для различных квантовых вычислительных архитектур. В дальнейшем исследователи планируют добиться уменьшения длительности импульса для минимизации некогерентных ошибок.