16:47
Comentarii Adauga Comentariu

_ Revoluție în seturile de porți universale cuantice: o poartă iToffoli de înaltă fidelitate

_ Revoluție în universal cuantic seturi de porți: o poartă iToffoli de înaltă fidelitate

Porțile logice cuantice de înaltă fidelitate aplicate biților cuantici (qubiți) sunt blocurile de bază ale circuitelor cuantice programabile. Cercetătorii de la Advanced Quantum Testbed (AQT) de la Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) au efectuat prima demonstrație experimentală a unei porți native iToffoli de înaltă fidelitate de trei qubiți într-un procesor de informații cuantice supraconductor și într-un singur pas.

Procesoarele cuantice zgomotoase la scară intermediară acceptă de obicei porți native de unul sau doi qubiți, tipurile de porți care pot fi implementate direct de hardware. Porți mai complexe sunt implementate prin împărțirea lor în secvențe de porți native. Demonstrația echipei adaugă o poartă iToffoli nativă nouă și robustă de trei qubiți pentru calculul cuantic universal. În plus, echipa a demonstrat o funcționare de foarte mare fidelitate a porții la 98,26%. Descoperirea experimentală a echipei a fost publicată în Nature Physics în luna mai.

Porți logice cuantice, circuite cuantice

Toffoli sau controlled-controlled-NOT (CCNOT) este o poartă logică cheie în calcul clasic, deoarece este universal, astfel încât poate construi toate circuitele logice pentru a calcula orice operație binară dorită. În plus, este reversibil, ceea ce permite determinarea și recuperarea intrărilor binare (biților) de la ieșiri, astfel încât nu se pierde nicio informație.

În circuitele cuantice, qubitul de intrare poate fi într-o suprapunere de 0. si 1 state. Qubit-ul este conectat fizic la alți qubiți din circuit, ceea ce face mai dificilă implementarea unei porți cuantice de înaltă fidelitate pe măsură ce numărul de qubiți crește. Cu cât sunt mai puține porți cuantice necesare pentru a calcula o operație, cu atât circuitul cuantic este mai scurt, îmbunătățind astfel implementarea unui algoritm înainte ca qubiții să se decoereze, provocând erori în rezultatul final. Prin urmare, reducerea complexității și a timpului de rulare al porților cuantice este critică.

În tandem cu poarta Hadamard, poarta Toffoli formează un set de porți cuantice universale, care permite cercetătorilor să ruleze orice algoritm cuantic. Experimentele care implementează porți multi-qubit în tehnologiile de calcul majore - circuite supraconductoare, ioni prinși și atomi Rydberg - au demonstrat cu succes porțile Toffoli pe porți de trei qubiți cu fidelități medii între 87% și 90%. Cu toate acestea, astfel de demonstrații au cerut cercetătorilor să descompună porțile Toffoli în porți de unul și doi qubit, făcând timpul de funcționare a porții mai lung și degradându-le fidelitatea.

Crearea unei porți ușor de implementat

Pentru a crea o poartă de trei qubiți ușor de implementat pentru experiment, AQT a proiectat o poartă iToffoli în loc de o poartă Toffoli convențională, aplicând impulsuri de microunde simultane fixate la aceeași frecvență la trei qubiți supraconductori într-un lanț liniar.

Experimentul a demonstrat, în mod similar cu poarta Toffoli, că această poartă iToffoli de trei qubiți poate fi utilizată pentru a efectua calcule cuantice universale cu înaltă fidelitate. Mai mult, cercetătorii au arătat că schema porților de pe procesoarele cuantice supraconductoare ar putea produce porți suplimentare de trei qubiți, care oferă o sinteză mai eficientă a porților - procesul de desfacere a porților cuantice în altele mai scurte pentru a îmbunătăți timpul de funcționare a circuitului.

Yosep Kim, unul dintre cercetătorii de frunte ai experimentului și fost post-doctorat la AQT, este în prezent om de știință senior la Institutul de Știință și Tehnologie din Coreea (Coreea de Sud).

„Ca urmare a decoerenței, știm că o secvență de porți mai lungă și mai complexă dăunează fidelității rezultatelor, astfel încât timpul total de operare a porții pentru a executa un anumit algoritm este semnificativ. Demonstrația a demonstrat că putem implementați o poartă de trei qubit într-un singur pas și reduceți adâncimea circuitului (lungimea secvenței de porți) a unei sinteze de poartă. În plus, spre deosebire de abordările anterioare, schema noastră de poartă nu include stările excitate superioare ale qubitului predispuse la decoerență, prin urmare rezultând o poartă de înaltă fidelitate", a spus Kim.

"Sunt în continuare foarte impresionat de simplitatea și fidelitatea acestei porți iToffoli. Acum, folosind o operație de trei qubit ca cea din lucrare poate accelera în mod semnificativ dezvoltarea aplicațiilor cuantice și a corectării erorilor cuantice”, a spus Alexis Morvan, fost postdoctorat la AQT și în prezent cercetător la Google.

Folosind o cercetare colaborativă de ultimă generație. lab

AQT este o colaborare de ultimă generație laborator de cercetare pentru știința informației cuantice finanțat de Departamentul de Energie al Statelor Unite ale Americii, programul de cercetare în domeniul calculelor științifice avansate, Biroul de Știință. Laboratorul operează un banc de testare experimental cu acces deschis, conceput pentru o colaborare profundă cu cercetătorii Berkeley Lab și utilizatori externi din mediul academic, laboratoarele naționale și industrie. Aceste colaborări interactive permit explorarea amplă a științei de ultimă oră în platforma supraconductoare a AQT, care se bazează pe qubiți, porți și atenuarea erorilor de înaltă calitate, pregătind în același timp noi generații de cercetători în domeniu.

„Am studiat cuantica. știința informației folosind un sistem fotonic în timpul doctoratului, așa că nu aveam cunoștințe bune pentru a conduce experimentul într-un procesor supraconductor”, și-a amintit Kim. „Dar pentru că patul de testare experimental este atât de bine stabilit și există mulți colegi interdisciplinari care cunosc funcționarea interioară a configurației și au colaborat la experiment, am putut să sară în experiment foarte repede, fără prea multă experiență anterioară. Dacă nu ar fi pentru platforma și echipa AQT, nu cred că ideile mele ar fi fost realizate la un nivel atât de înalt."

"AQT oferă cercetătorilor și utilizatorilor o oportunitate fantastică de a colabora cu oameni din medii diferite și cu interese variate.Acest proiect iToffoli este un astfel de exemplu de polenizare încrucișată a ideilor.Așadar, pe lângă spiritul libertății științifice la AQT, munca noastră a fost accelerată și de infrastructura bine stabilită și calibrarea constantă, permițându-ne să ne concentrăm asupra fizicii proiectului nostru specific, fără a divaga cu sarcinile periferice. În plus, o stivă avansată de control ne-a permis să explorăm toate implementările posibile pentru a stabili noi protocoale cuantice", s. ajută Long Nguyen, un postdoctorat actual la AQT.

Cercetătorii speră că abordările experimentale pentru porți multi-qubit de înaltă fidelitate și ușor de implementat, cum ar fi cele explorate la AQT, vor declanșa studii suplimentare pentru a concepe diferite porți multi-qubit pentru procesarea informațiilor cuantice noi.


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

O Nouă MIZERIE SCÂRBOASĂ PROGRESISTĂ. Noul serial animat pentru copii de la Disney Baymax! arată un bărbat transsexual cumpărând tampoane de la un supermarket

_ Brooke Blurton spune că „vulnerabilitatea este forță” în timp ce ajunge pe coperta revistei Women's Health

_ Antrenorul lui Jai Opetaia recunoaște că nu a observat maxilarul rupt al luptătorului pentru NOUĂ RUDE în câștigarea titlului

_ Ion Cristoiu: Cumplitul dispreţ faţă de viaţa unui de om

_ Ducesa de York se întâlnește cu Nancy Dell'Olio în Italia

_ RoDrift Games revine la Constanţa după 6 ani

_ Îngerul lui Charlie, Jaclyn Smith, în vârstă de 76 de ani, împărtășește secretul ei surprinzător pentru a rămâne tânără

_ Bunica lui Justin Bieber, Kathy, ar fi implicată într-un accident de mașină în Ontario.

_ Putin cere mobilizarea industrială a Rusiei: Moscova recunoaşte că nu mai are arme şi muniţie

_ Un consumator competitiv spune cum mănâncă până la 10.000 de calorii pe zi

_ Watchdog care investighează afirmațiile Prințul Charles l-a onorat pe Lord Brownlow care și-a salvat eco-satul

_ MAFS Conflictul juridic al lui Bryce Ruthven cu ARN, deoarece el cere 200.000 USD pentru „câștiguri pierdute”

_ Un fost ministru al Culturii în Ucraina, acum soldat, povesteşte ce observă cu dronele la armata ruşilor: Nu vor să se lupte, se ascund şi beau ca bureţii

_ Joe Turkel, care a avut roluri memorabile în The Shining și Blade Runner, a murit la vârsta de 94 de ani

_ Sapa asta! Dior lansează un set de instrumente pentru grădinărit, care include săpătură, greblă și scaun... cu un preț de 7.100 GBP

Blestemul este rupt! Rapperul Drake pune capăt seriei sale de pierderi la jocurile de noroc cu bani mari

Ion Cristoiu: Rebeliunea Legionară sau cum s-a rupt o Coaliţie de guvernare după doar patru luni

_ Războiul goleşte Ucraina: Creşte numărul vecinilor ajunşi în România

_ Val de căldură peste Bucureşti: Capitala se topeşte la 36 de grade

_ ROSIE GREEN: Ar trebui să am încredere în el sau să-l urmăresc?

_ EMILY PRESCOTT: Euan, fiul lui Tony Blair, implicat într-o dispută de planificare cu vecinul său de alături

_ Ciclist, 50 de ani, are în sfârșit încrederea să poarte pantaloni scurți

_ Starul lui Sydney Swans Luke Parker, fostul antrenor de la Collingwood Nathan Buckley povestesc amintirile lui Tony Armstrong

_ La ordinul lui Puti, cel mai bun portar de hochei pe gheaţă al Rusiei a fost arestat pentru dezertare

_ Starul MAFS Jackson Lonie amenință că îi da în judecată Kyle și Jackie O pentru că a difuzat un clip de la OnlyFans.

_ „Hărțuitorul” Taylor Swift erupe furios în timpul ședinței de judecată din NYC

_ Machine Gun Kelly poartă jachetă neagră decupată și pantaloni roz la Summerfest Music Festival

_ Fiica lui Gwyneth Paltrow și Chris Martin, Apple Martin, în vârstă de 18 ani, arată la fel de viguros ca întotdeauna în New York

_ Moment, o femeie, în vârstă de 68 de ani, a înotat cu disperare înapoi la țărm „după ce și-a pierdut un braț și un picior” în atacul rechinilor din Egipt

_ Lana Del Rey își aruncă o privire din stomac în timp ce își ia prânzul și o cafea cu gheață în Studio City

_ Tory se angajează să construiască 40 de spitale până în 2030, în curs de revizuire din cauza preocupărilor privind „valoarea prețului banilor”

_ �ncă doi senatori ai statului AZ primesc citații de la banda din 6 ianuarie a lui Liz Cheney, după alegerile din Arizona, care s-au dovedit a fi manipulate și furate

_ Adele dezvăluie reacțiile după ce a abandonat concertele din Las Vegas ia făcut-o să se simtă ca „o coajă a unei persoane”

_ Cel mai urât bărbat de pe internet: Charlotte Laws își dezvăluie lupta pentru a-l aduce pe Hunter Moore în fața justiției

_ Antrenorul personal ne împărtășește mesele delicioase pe care le pregătește zilnic pentru a-și menține fizicul tonifiat

_ Nicole Scherzinger afișează o prezentare plină de buste în timp ce merge mână în mână cu iubitul ei Thom Evans

_ Familia lui Warwick Davis s-a adunat lângă patul de spital al soției sale în timp ce aceasta se lupta cu o infecție care îi pune viața în pericol

_ Strămoșii umani timpurii cu un milion de ani mai bătrâni decât se credea

_ LISTA CHIC: Ghidul meu de supraviețuire pentru sezonul petrecerilor, spune Joanne Hegarty

_ Fanii sunt înnebuniți pentru retragerea iconică a lui Israel Adesanya, în timp ce acesta îi aduce un omagiu starului WWE The Undertaker

_ Brooke Blurton și Today's Brooke Boney conduc sosirile la National NAIDOC Week Awards

_ IAN HERBERT: Heather Watson i se cuvine momentul ei în lumina soarelui

_ Ian Thorpe se bucură de o excursie fastuoasă la Bora Bora „la bordul iahtului de lux Arctic P al lui James Packer”

_ Viața mea în mâncare: am împlinit vârsta de 80 de ani fără să gătesc o cină de Crăciun, spune Dame Susan Hill

_ Alan Carr este într-o dispoziție emoționantă în timp ce urmărește concertul BST al bunei prietene Adele la Festivalul Hyde Park

_ „Funcționarii publici se luptă împotriva reformelor din Brexit pentru că încă vor să fie în UE”

_ Adele a susţinut primul său concert cu public din ultimii 5 ani. Un eveniment i-a întrerupt prestaţia

_ Adele arată plină de farmec în rochie strălucitoare, fără umăr, cu paiete, la Festivalul BST Hyde Park

_ Dyson Supersonic este cel mai bun partener de călătorie pentru escapada de iarnă

_ Britney Spears împărtășește o postare emoționantă despre sănătatea mintală și se plânge: „Încerc să rămân recunoscătoare”

_ Fanii Insulei Iubirii în cuci în timp ce băieții fac glume fetelor cu text fals și Davide se îmbracă în „Abby”

_ Britanicii se îngrămădesc în hotspot-uri europene pentru a cumpăra bunuri de designer, apoi recuperează o cincime din cost

_ EVALUAREA JUCĂTORILOR: Faletau a fost imens, dar Lewis a avut o perioadă dificilă, deoarece Țara Galilor a suferit o înfrângere agonizantă

_ Camila Cabello trăiește „viața bună” îmbrăcată într-un ansamblu de plajă din Miami

_ Secretarul pentru sănătate, Sajid Javid, renunță la funcția de Chief People Officer al NHS pentru a economisi 200.000 de lire sterline pe an

_ Un aliat al lui Putin a cedat în faţa protestelor. Stare de urgenţă în ţară

_ Factorul Biden: Arabia Saudită este �n discuții pentru a se alătura coaliției BRICS cu China și Rusia și pentru a se �ndepărta de SUA cu consecințe potențial explozive

_ David Beckham împărtășește un clip adorabil al fiicei Harper, în vârstă de 10 ani, făcând zoom abil cu rolele

_ Revenirea Africii de Sud în repriza a doua îi respinge Țării Galilor o victorie istorică, în ciuda încercării târzii de egalare

_ Richard Wilkins spune că „nu a tresărit” când l-a văzut pe fiul Christian într-o rochie fără spate la Logies


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11

Nr. de articole la aceasta sectiune: 616, afisate in 11 pagini.