Квантовые компьютеры: алмазный кубитовый процессор достигает рекордного уровня ошибок в 0,001%

24.04.2025

Благодаря сочетанию сверхчистого алмаза и спинового контроля на атомном уровне компаниям QuTech и Fujitsu удалось добиться новых успехов в квантовых вычислениях: коэффициент ошибок составляет всего 0,001%. Такое значительное снижение уровня ошибок было достигнуто благодаря использованию алмазов с особой атомной конфигурацией и сложной конструкции решетки. Этот прорыв представляет собой значительный прогресс на пути к уменьшению ошибок вычислений в квантовых компьютерах. Ожидается, что квантовые компьютеры, использующие принципы квантовой механики, в конечном итоге будут обладать гораздо большей вычислительной мощностью, чем обычные компьютеры. Для этого они опираются на последовательности элементарных операций, называемых квантовыми вентилями. Точнее, это строительные блоки квантовых схем, которые оперируют небольшим количеством квантовых битов (кубитов), так же как логические вентили в классических схемах, которые оперируют набором битов. Одной из главных задач при разработке квантовых компьютеров является повышение точности квантовых вентилей. Другими словами, чтобы квантовые компьютеры работали надежно, эти вентили должны быть чрезвычайно точными. Для достижения этой цели коэффициент ошибок для каждой операции в идеале должен составлять менее 0,1%. В краткосрочной перспективе эта точность является решающей для уровня сложности вычислений, которые смогут выполнять компьютеры. Кроме того, только при таких низких значениях коэффициента ошибок методы коррекции ошибок могут функционировать должным образом. Это позволяет выполнять точные вычисления даже на несовершенном оборудовании. Исследования показали, что кубиты на основе спинов алмаза перспективны для создания высокоточных квантовых вентилей. Технология предполагает использование электронных и ядерных спинов, связанных с атомными дефектами в кристаллической решетке алмаза. Такие дефекты возникают, например, когда атом азота замещает атом углерода. Они могут сохранять квантовое состояние в течение относительно длительных периодов времени, будучи хорошо защищенными от внешних шумов, что делает их идеальными для разработки высокопроизводительных квантовых затворов.

Источник: New-Science.ru https://new-science.ru/kvantovye-kompjutery-almaznyj-kubitovyj-processor-dostigaet-rekordnogo-urovnya-oshibok-v-0-001/

Попрощайтесь с подзарядкой: эта ядерная микробатарея будет питать ваши приборы в течение 50 лет Ученые сделали важный шаг к практическому использованию сверхпроводников