Nature кремнийлі кванттық процессор туралы зерттеу жариялады: кубит дәлдігі он есе артты
Материал бірнеше дереккөз негізінде жасанды интеллектпен дайындалды — түпнұсқаларға сілтемелер төменде.
Nature журналы бүгін криогенді КМОП контроллері, асқын өткізгіш таспа кабелі және 54 кванттық нүктесі бар чипі арқылы 18 айырбас кубитіне дейін конфигурацияланатын толық интеграцияланған кремнийлі кванттық процессорды (QPU) жариялады. Авторлар бір және екі кубиттік операциялар дәлдігінің он есе артқанын хабарлап, бұл көрсеткіш бұрынғы айырбас кубит жүйелерінен әлдеқайда асып түсті. Серпіліс жартылай өткізгіш инфрақұрылымын пайдалана отырып, масштабталатын кванттық компьютерлерге деген жарысты жеделдетеді.
Кванттық процессор
Құрылғы үш элементтен тұрады: 4 кельвинде жұмыс істейтін төмен қуатты криогенді КМОП контроллер, жоғары тығыздықты асқын өткізгіш таспа кабель және 54 айырбас-байланысқан кванттық нүктесі бар чип. Чипті 18 айырбас кубитіне дейін конфигурациялауға болады, бұл ақпаратты заряд күйлерінде кодтау арқылы басқаруды жеңілдетеді. Контроллер уақыт бойынша өзгеретін барлық сигналдарды жасап, оларды таспа кабель арқылы милликельвин температурадағы кубиттерге жеткізеді, осылайша бөлме температурасындағы сұлбаларға тән сым қосылымының «тар жол» мәселесін шешеді. Бүкіл жүйе жартылай өткізгіш өнеркәсіппен үйлесімді технологиялар арқылы жасалады, бұл бәсекелес тәсілдермен салыстырғанда жеңілірек масштабтауға мүмкіндік береді.
Өнімділіктегі секіріс
Авторлар жеке кубиттермен және шиеленіскен күйлермен жасалған операцияларды көрсетті, олардың дәлдігі айырбас кубиттері үшін бұрынғы деңгейден шамамен бір реттікке асып түсті. Бұл күрт жақсару шуыл мен сигналдың нашарлауын барынша азайтатын интеграцияланған конструкцияның арқасында болды. Гейт уақыты мен когеренттілік нақты мәндері аннотацияда ашылмағанымен, алынған серпіліс жүйені қателерге төзімді есептеулер табалдырығына жақындатады. Нәтижелер егжей-тегжейлі модельдеулермен салыстыру арқылы расталды, бұл шуыл деңгейінің төмен екенін көрсетеді.
Қателерді түзету
Ақауларға төзімділікті тексеру үшін зерттеушілер процессорда бес деңгейлі қайталау кодын (distance-5) және екі деңгейлі қателерді анықтау кодын (distance-2) жүзеге асырды. 5 қашықтықтағы код төрт қатеге дейін түзете алады, бұл логикалық кубиттер тұрақтылығы үшін маңызды кезең болып табылады. Модельдеумен салыстыру жақсы сәйкестікті көрсетіп, физикалық қателердің түзетумен жұмыс істеу үшін жеткілікті төмен екенін растады. Бұл толық интеграцияланған кремнийлі КПУ-да қателерді анықтаудың алғашқы практикалық көрсетілімдерінің бірі болып табылады.
Бұдан әрі
Зерттеушілер кубиттер санын арттырып, қашықтығы жоғары қателерді түзету кодтарын енгізуді жоспарлап отыр. Алайда, масштабтау салқындату талаптарына қалай әсер ететіні және таспа кабель сигнал желілері артқанда жылу оқшаулауын сақтай алатын-алмайтыны әзірге белгісіз.
3 дереккөз
Nature кремнийлі кванттық процессор туралы зерттеу жариялады: кубит дәлдігі он есе артты
