Универсальный набор логических операций в кремниевом квантовом процессоре

Для реализации любых квантовых алгоритмов критически важны две составляющие: универсальный набор квантовых гейтов и надежные алгоритмы коррекции ошибок. Если для сверхпроводящих и ионных процессоров эти задачи уже успешно решены (в частности, для исправления ошибок там применяются поверхностные коды и коды Стина), то для кремниевой платформы это оставалось серьезным вызовом. Ранее ученые уже исследовали алгоритмы коррекции ошибок на кремнии, однако продемонстрировать работу отказоустойчивого универсального набора гейтов до сих пор никому не удавалось из-за проблем с частотной скученностью (frequency crowding) и перекрестными помехами (cross-talk).

Китайские учёные из Международной квантовой академии в Шэньчжэне заявили, что первыми преодолели это препятствие. В 5-кубитном кремниевом процессоре они сформировали два логических кубита, реализовали универсальный набор гейтов и добились отказоустойчивой (fault-tolerant) работы системы. Более того, с помощью алгоритма VQE они успешно рассчитали на этой архитектуре основное состояние молекулы воды, получив результат, близкий к теоретическому.

Это достижение открывает путь к созданию масштабируемых и «безошибочных» квантовых процессоров. Успех именно на кремниевой платформе имеет огромное значение для индустрии: кремний обеспечивает долгое время квантовой когерентности и позволяет использовать уже существующие, КМОП-совместимые (CMOS-compatible) технологии производства, что делает массовый выпуск квантовых чипов технологически и экономически реальным.

https://www.nature.com/articles/s41565-026-02140-1

Телеграм: t.me/ainewsline

Источник: www.nature.com

Комментарии: