Магия и кванты: секреты успешной подготовки магических состояний на квантовом процессоре
На суперпроводящем квантовом процессоре достигнуто состояние логической магии с высокой верностью. Магическое состояние процессора является особым квантовым состоянием, которое обеспечивает выполнение определенных операций, называемых не-Клиффордовыми воротами. Эти ворота играют важную роль в квантовых вычислениях и позволяют решать сложные задачи. Магическое состояние достигается путем подготовки и обработки кубитов (квантовых битов) на процессоре. Когда магическое состояние достигает высокой верности, оно становится полезным для создания устойчивых к ошибкам квантовых вычислений.
Квантовые компьютеры могут эффективнее выполнять некоторые задачи по сравнению с обычными компьютерами, включая сложные оптимизационные проблемы. Однако они также подвержены влиянию шума, что может приводить к ошибкам в вычислениях.
Инженеры исследуют методы создания надежных квантовых вычислений, которые будут устойчивы к шуму и смогут масштабироваться. Одним из подходов к достижению устойчивости является подготовка магических состояний, которые обеспечивают определенные виды операций.
Ученые из Университета науки и технологий Китая, Китайской ключевой лаборатории квантовой информации и криптографии и Национальной лаборатории Хэфэя недавно продемонстрировали создание логического магического состояния с высокой верностью на суперпроводящем квантовом процессоре. Их работа, опубликованная в журнале «Physical Review Letters», описывает эффективную стратегию для создания магических состояний высокой верности, что является важным шагом для реализации надежных квантовых вычислений.
— профессор Сяо-Бо Чжу, соавтор статьи.
Основная цель исследования состоит в создании устойчивых к ошибкам и универсальных квантовых вычислений. Подготовка логических магических состояний является важным шагом для создания операций, которые не подчиняются стандартным правилам, и обеспечения надежности квантовых вычислений.
— Сяо-Бо Чжу.
Предложенный протокол является простым, экспериментально возможным и масштабируемым. Ученые применили этот протокол на 66-кубитном сверхпроводящем квантовом процессоре Zuchongzhi 2.1.
— Сяо-Бо Чжу.
В результате применения протокола на процессоре Zuchongzhi 2.1 ученые получили обнадеживающие результаты. Они создали три логических магических состояния с высокой верностью, превышающей порог дистилляции, необходимый для надежных операций.
— Сяо-Бо Чжу.
Квантовые компьютеры могут эффективнее выполнять некоторые задачи по сравнению с обычными компьютерами, включая сложные оптимизационные проблемы. Однако они также подвержены влиянию шума, что может приводить к ошибкам в вычислениях.
Инженеры исследуют методы создания надежных квантовых вычислений, которые будут устойчивы к шуму и смогут масштабироваться. Одним из подходов к достижению устойчивости является подготовка магических состояний, которые обеспечивают определенные виды операций.
Ученые из Университета науки и технологий Китая, Китайской ключевой лаборатории квантовой информации и криптографии и Национальной лаборатории Хэфэя недавно продемонстрировали создание логического магического состояния с высокой верностью на суперпроводящем квантовом процессоре. Их работа, опубликованная в журнале «Physical Review Letters», описывает эффективную стратегию для создания магических состояний высокой верности, что является важным шагом для реализации надежных квантовых вычислений.
У нас есть долгосрочные планы в области коррекции ошибок в квантовых вычислениях. Мы начали с разработки поверхностного кода, который позволяет исправлять ошибки на больших расстояниях, а далее сосредоточились на создании логических магических состояний
— профессор Сяо-Бо Чжу, соавтор статьи.
Основная цель исследования состоит в создании устойчивых к ошибкам и универсальных квантовых вычислений. Подготовка логических магических состояний является важным шагом для создания операций, которые не подчиняются стандартным правилам, и обеспечения надежности квантовых вычислений.
В общих чертах наш протокол основан на том, что мы сначала вводим состояние в один из кубитов, а затем распространяем его по всей системе, создавая логическое состояние. Важно правильно выбрать позицию для ввода состояния и определить начальные состояния остальных кубитов
— Сяо-Бо Чжу.
Предложенный протокол является простым, экспериментально возможным и масштабируемым. Ученые применили этот протокол на 66-кубитном сверхпроводящем квантовом процессоре Zuchongzhi 2.1.
Дизайн этого процессора позволяет нам контролировать взаимодействие между любыми соседними кубитами, что обеспечивает высокую верность операций. Такой дизайн также позволяет увеличивать количество кубитов на одном процессоре
— Сяо-Бо Чжу.
В результате применения протокола на процессоре Zuchongzhi 2.1 ученые получили обнадеживающие результаты. Они создали три логических магических состояния с высокой верностью, превышающей порог дистилляции, необходимый для надежных операций.
Мы достигли важного прогресса в разработке устойчивых вычислений на основе поверхностного кода, создав логическое магическое состояние с высокой верностью. Теперь мы можем использовать магические состояния низкой верности и повышать их качество через дистилляцию, чтобы создавать надежные не-Клиффордовы операции
— Сяо-Бо Чжу.
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Что-то странное живет в старом топливе, вытекшем из затонувших кораблей во Вторую мировую войну
По словам ученых, в нефтепродуктах на дне моря «не протолкнуться»: 42 типа, 107 классов, 249 отрядов, 432 семейства, 1 047 родов микроорганизмов...
«Космос-2612» против спутника-шпиона: Россия показала, что не будет мириться с американской разведкой на орбите
Почему западные эксперты считают, что противостояние на орбите выходит на более новую и крайне опасную стадию...
В 2025 году в Беринговом море неожиданно появилось огромное количество крабов
Теперь ученые наконец-то нашли разгадку природной аномалии...
Летние каникулы длиной… в два с половиной года: как 777 российских детей вернулись домой через Сибирь, Америку и Европу
По этой удивительной истории запросто можно снять отличный сериал. Даже несколько сезонов...
1319 подтвержденных случаев реинкарнации: исследование американских ученых выявило поразительные закономерности
Исследователи не знают, как объяснить механизм перерождения, но игнорировать статистику тоже не могут...
Вот почему самый загадочный в мире 600-летний текст до сих пор не расшифрован
Рукопись Войнича могли переплести не по порядку, и этот факт дает ответы на многие вопросы...
Сверхзвуковой флот США стоимостью 3,8 миллиарда долларов едва не был уничтожен детской игрушкой
По словам американских экспертов, Пентагон находится в панике. Против США применили технологию, которую разработали… американские союзники...
Ковчег русских детей: как 777 российских детей вернулись домой через Сибирь, Америку и Европу (продолжение)
Никто и не ожидал, что летние каникулы вдруг затянутся на два с половиной года...
Похоже, между кошками и их хозяевами существует загадочная гормональная связь
Этот эксперимент напрашивался уже давно, но после вопросов стало еще больше...
Загадочный звездный узор на знаменитой картине Ван Гога поставил точку в споре столетней давности
Выяснилось, что целая толпа литературоведов сильно ошибалась в биографии великого художника...
Парадокс Ванильного острова: почему на Мадагаскаре все рано или поздно заканчивается революцией
Что такое «красные зоны»? Как с ними связаны горбатые быки? И, вообще, какую роль в этой истории сыграла японское аниме?...
Новая окаменелость подтверждает: предок человека появился на 200 000 лет раньше, чем считали ученые
Антропологи говорят, что доминировал тогда совсем другой вид, а в итоге выжил именно наш далекий пращур...
Марс и Луну проверят на следы древних цивилизаций: как ученые собираются это сделать
Новая технология принесет пользу, даже если исследователи не найдут инопланетян...
Шимпанзе смогли создать свою цивилизацию, если бы 4 миллиона лет назад в их развитие не вмешался древний вирус
Новая научная работа наглядно демонстрирует, как сильно вирусы могут управлять развитием жизни на Земле. Страшно подумать, но ведь человечества могло и не быть...