Евро-Азиатский институт образовательных технологий Eurasian Institute of educational technologies
Saturday, 2020-10-24, 5:10 PM
Site menu
Section categories
Археология- Аrcheology
Ботаника- Вotany
География- Geography
Зоология- Zoology
История- Нistory
История науки- Нistory of science
Медицина- Мedicine
Образование- Education
Общая биология- General biology
Общество- Society
Палеонтология- Рaleontology
Право- Jurisprudence
Психология- Рsychology
Технологии- Technology
Физика- Physics
Химия- Сhemistry
Экология- Еcology
Экономика- Еconomy
Our poll
Выберите научные направления, которые интересны Вам / Select the science areas that you interest in
Total of answers: 2572
Statistics

Total online: 1
Guests: 1
Users: 0

10:25 AM
Исследователи раскрывают точность двухкубитовых вычислений в кремнии / Fidelity benchmarks for two-qubit gates in silicon

Впервые исследователи измерили точность двухкубитных логических операций в кремнии, с очень многообещающими результатами, которые позволят масштабировать их до полномасштабного квантового процессора.

Исследование, проведенное командой профессора Эндрю Дзурака в UNSW Engineering, было опубликовано во всемирно известном журнале Nature.

«Все квантовые вычисления могут состоять из операций с одним кубитом и двумя кубитами — они являются центральными строительными блоками квантовых вычислений», — говорит профессор Дзурак. «Получив их, вы можете выполнять любые вычисления, какие захотите, но точность обеих операций должна быть очень высокой».

В 2015 году команда Дзурака была первой, кто построил квантовые логические элементы в кремнии, сделав возможными вычисления между двумя кубитами — и тем самым преодолела решающее препятствие для превращения кремниевых квантовых компьютеров в реальность.

С тех пор ряд групп по всему миру продемонстрировали двухкубитные вычисления в кремнии, но до сегодняшнего дня истинная точность таких двухкубитовых вычислений была неизвестна. А точность имеет решающее значение для успеха квантового компьютера.

«Точность является критическим параметром, который определяет, насколько жизнеспособна технология кубитов — вы можете воспользоваться огромной мощью квантовых вычислений только в том случае, если операции кубитов близки к идеальным, допускаются лишь крошечные ошибки», — говорят ученые.

В этом исследовании команда ученых внедрила и выполнила сравнительный анализ точности воспроизведения на основе Clifford — метод, который может оценить точность кубита на всех технологических платформах — продемонстрировав в среднем точность воспроизведения двух кубитов на уровне 98%.

«Мы достигли такой высокой достоверности, охарактеризовав и уменьшив первичные источники ошибок, таким образом, улучшив точность воспроизведения до точки, в которой на нашем двухкбитовом устройстве можно было выполнять рандомизированные последовательности сравнительных тестов значительной длины — более 50 операций стробирования», — говорят исследователи.

Квантовые компьютеры будут иметь широкий спектр важных приложений в будущем благодаря их способности выполнять гораздо более сложные вычисления с гораздо большими скоростями, включая решение проблем, которые просто не поддаются сегодняшним компьютерам.

Ученые говорят, что исследование является еще одним доказательством того, что кремний как технологическая платформа идеально подходит для масштабирования до большого числа кубитов, необходимых для универсальных квантовых вычислений.

Учитывая, что кремний был в центре мировой компьютерной индустрии в течение почти 60 лет, его свойства уже хорошо изучены, и существующие производственные мощности по производству кремниевых чипов могут легко адаптироваться к этой технологии.


Fidelity benchmarks for two-qubit gates in silicon, Nature (2019). DOI: 10.1038/s41586-019-1197-0 , https://www.nature.com/articles/s41586-019-1197-0

https://ab-news.ru

Universal quantum computation will require qubit technology based on a scalable platform1, together with quantum error correction protocols that place strict limits on the maximum infidelities for one- and two-qubit gate operations2,3. Although various qubit systems have shown high fidelities at the one-qubit level4,5,6,7,8,9,10, the only solid-state qubits manufactured using standard lithographic techniques that have demonstrated two-qubit fidelities near the fault-tolerance threshold6have been in superconductor systems. Silicon-based quantum dot qubits are also amenable to large-scale fabrication and can achieve high single-qubit gate fidelities (exceeding 99.9 per cent) using isotopically enriched silicon11,12. Two-qubit gates have now been demonstrated in a number of systems13,14,15, but as yet an accurate assessment of their fidelities using Clifford-based randomized benchmarking, which uses sequences of randomly chosen gates to measure the error, has not been achieved. Here, for qubits encoded on the electron spin states of gate-defined quantum dots, we demonstrate Bell state tomography with fidelities ranging from 80 to 89 per cent, and two-qubit randomized benchmarking with an average Clifford gate fidelity of 94.7 per cent and an average controlled-rotation fidelity of 98 per cent. These fidelities are found to be limited by the relatively long gate times used here compared with the decoherence times of the qubits. Silicon qubit designs employing fast gate operations with high Rabi frequencies16,17, together with advanced pulsing techniques18, should therefore enable much higher fidelities in the near future.

Category: Технологии- Technology | Added by: zvonimirveres
Log In
Search
Calendar
«  May 2019  »
SuMoTuWeThFrSa
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031
Организации / Оrganizations
Полезные ссылки / Useful links