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:

_ Macy Gray vorbește despre problemele trans într-un interviu fără restricții cu Piers Morgan

_ Anglia: Excesul de decese �n creștere, dar NU din cauza COVID � Experții solicită anchetă

_ Națiunile Unite a șters acest articol care anunță �Beneficiile foametei �n lume� de pe site-ul său, după ce a devenit viral

_ „Cea mai tare” doamnă cu acadea din Australia spune că este lovită în fiecare zi la serviciu de către străini

_ Starul Netflix și surogat Biden, condamnați la 12 ani de �nchisoare pentru pornografie infantilă și solicitarea de sex de la minori

_ UPDATE: �Explozie� la Georgia Guidestones surprins �n videoclip � �Monument to the Devil� Ulterior �Complet demolat� după explozie

_ Naomi Campbell uimește în haină șic până la podea când ajunge la cina Balenciaga la Paris

_ Elon Musk „a întâmpinat gemeni cu unul dintre directori de top” cu săptămâni înainte de a primi copilul cu Grimes

_ IAN HERBERT: Leoașele încep ca intenționează să continue cu o victorie de deschidere la Euro 2022 în fața Austriei

_ Kristin Cavallari s-a căsătorit cu Tyler Cameron, din burlac, într-un film de promovare pentru Uncommon James

_ Kourtney Kardashian sclipește sub sânu în sutien pur după sperietura de sănătate a lui Travis Barker

_ Kendall Jenner își arată picioarele statuare în pantaloni scurți micuți, în timp ce își ține lucrurile în LA

_ Brooke Blurton dezvăluie cum a fost forțată să-și întrețină frații după moartea mamei sale

_ Medaliatul cu aur de haltere Commonwealth a murit de Covid la vârsta de 40 de ani

_ Natalie Portman arată abdomene plate purtând sutien croșetat pe Instagram în timp ce promovează continuarea lui Thor la Roma

_ Tatăl lui Rafael Nadal a fost văzut dând instrucțiuni fiului accidentat în sferturile de finală de la Wimbledon

_ Femeia care a refuzat să îndeplinească funcția de juriu pentru anularea procesului Roe v. Wade se confruntă cu reacții negative pe TikTok

_ Nicole Kidman uimește într-o minirochie de pe umăr și ochelari de soare ciudați la Balenciaga after party

_ Lara Worthington își duce fiul Rocket, în vârstă de șase ani, la o plimbare cu bicicleta prin NYC

_ Nadine Dorries reiterează solicitarea ca limita de avort în Marea Britanie să fie redusă la 20 de săptămâni

_ Boris Johnson demisionează LIVE: PM acceptă să demisioneze

_ Kim Kardashian spune că a fost o „onoare” să merg pe podiumul Balenciaga

_ Logodnica însărcinată a lui Jack Osbourne, Aree Gearhart, își arată umflătura

_ Ed Sheeran își lansează propria colecție de îmbrăcăminte, inclusiv pălării de găleată și salopete

_ Infamul costum Batman al lui George Clooney, cu sfarcuri îmbunătățite, scos la licitație cu o ofertă de pornire de 40.000 USD

_ Săptămâna Modei de la Paris: Margaret Zhang văzută în afara show-ului Balenciaga

_ Fostul iubit al lui Hayden Panettiere, Brian Hickerson, dezvăluie că s-au despărțit definitiv

_ Avertismentul serviciilor de informaţii din SUA: China îşi intensifică operaţiunile de influenţă

_ Stacey Solomon poartă un bikini alb de mireasă în timp ce pozează pentru fotografii lângă piscină în timpul unei găini îmbibate de soare

_ Dua Lipa orbiește în rochie neagră cu paiete când sosește la cina Balenciaga

_ The Bachelorette: Brooke Blurton dezvăluie că are un cont „secret” OnlyFans

_ Următoarea cursă de prim-ministru: Rishi Sunak o trimite pe soția Akshata Murty să servească ceai presei în așteptare

_ Nicole Kidman orbiește într-o rochie cu paiete, fără umăr, alături de Keith Urban la afterparty Balenciaga

_ „Un sfert din consilii împing școlile să predea teorii rasiale „părtinitoare”, spune raportul

_ RuPaul's Drag Race Down Under: Concurenții din sezonul doi au fost dezvăluiți

_ Christine McGuinness respinge zvonurile că căsătoria ei cu Paddy este pe stânci

_ Maria Thattil din Miss Univers Australia își amintește momentul în care un membru al FAMILIEI i-a spus că s-a îngrășat

_ Loiala secretară pentru Cultură a lui Boris Johnson, Nadine Dorries, face o figură singuratică în timp ce îl sprijină pe prim-ministru

_ Prințul William este bine dispus când participă la un meci de polo caritabil din Windsor

_ Primii miniștri ar trebui înlăturați de oameni, nu de o grămadă de experți de la TV, scrie DANIEL JOHNSON

_ Mark Wahlberg și Rhea Durham se mențin casual în timp ce își scot copiii într-o excursie cu barca

_ IAN HERBERT: Leoașele încep ca intenționează să continue cu o victorie de deschidere la Euro 2022 în fața Austriei

_ Săptămâna Modei de la Paris: Kim Kardashian orbiește în rochie neagră cu paiete până la podea

_ HOROSCOP Joi, 7 iulie – Trei zodii se întâlnesc cu o şansă unică. Pot face progrese nemaiîntâlnite

_ Disperatul Boris ar putea „deveni nuclear” și ar putea trage pe Queen în lupta sa nerușinată pentru a rămâne premier

_ Wimbledon 2022: Nick Kyrgios rupe tăcerea din cauza acuzațiilor de agresiune în timp ce Ajla Tomljanovic intervine

_ Scott Disick ia prânzul cu o femeie misterioasă în picioare în Miami

_ Daea: Agricultorii să folosească toate sursele de apă pe care le au la îndemână

_ Vedeta emisiunii de astăzi face o afirmație uimitoare. Poza lui Nick Kyrgios cu Costeen Hatzi a fost GESTIONAȚĂ DE SCENE

_ Europa primește o greșeală majoră �n �ncercarea eșuată de a se confrunta cu Rusia

_ Începe procesul la patru ani de la prăbuşirea podului din Genova

_ Guvernatorul Californiei Gavin Newsom Vacanțe �n Montana � un stat �n care a interzis călătoriile pentru politicile sale �anti-transgender�

_ Sadie Sink iese în rochie cu imprimeu floral Miu Miu și tocuri albe ascuțite pentru a promova Stranger Things

_ Champagne Socialist AOC amendat pentru că nu a plătit taxele �napoi

_ Trei securiști de la Wimbledon sunt arestați pentru că s-au certat unul cu celălalt în afara Curții 2

_ EDEN CONFIDENTIAL: Lordul este dat afară din Harrods din cauza jachetei și blugilor împrăștiate de vopsea

_ Anita Dobson îi critică pe criticii care susțin că este prea bătrână pentru a purta rochii scurte la premii

_ Observarea păsărilor aduce milioane de dolari în Alaska

_ „Nasty Nick” Kyrgios a câștigat confruntarea în sferturile de finală împotriva chilianului Cristian Garin

_ Canalul 10 reacționează la micul dejun care atrage doar 44 de telespectatori în Sydney


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: 620, afisate in 11 pagini.