Учёные продемонстрировали универсальные квантовые вычисления на неабелевых анионах
Материал подготовлен искусственным интеллектом на основе нескольких источников — ссылки на оригиналы приведены ниже.
Исследователи из Чикагского университета, Гарварда, Университета Стоуни-Брук и Quantinuum продемонстрировали универсальный набор гейтов на неабелевых анионах. Результат, опубликованный в Nature, показывает, что этот подход может поддерживать широкий спектр операций, необходимых для универсальных квантовых вычислений. Метод также может избежать дорогостоящей дистилляции магических состояний, используемой в стандартной коррекции ошибок.
Ключевые факты
- Исследование опубликовано в журнале Nature; в нём участвовали учёные из Чикагского университета, Гарварда, Университета Стоуни-Брук и компании Quantinuum.
- Команда продемонстрировала универсальный набор гейтов на неабелевых анионах, что означает возможность выполнения любых квантовых вычислений путём перемещения этих эмерджентных частиц.
- Хенрик Дрейер, управляющий директор мюнхенского офиса Quantinuum, назвал неабелевы коды «тёмной лошадкой» в гонке квантовой коррекции ошибок и заявил, что работа демонстрирует отказоустойчивые вычисления без дистилляции магических состояний.
- Неабелевы анионы создаются путём запутывания множества обычных кубитов в коллективное состояние, ведущее себя как новый тип частицы.
Демонстрация универсального набора гейтов
Учёные из Чикагского университета, Гарварда, Университета Стоуни-Брук и Quantinuum создали и протестировали полный набор операций на основе неабелевых анионов. Их результаты представляют собой первую экспериментальную демонстрацию того, что этот подход может поддерживать широкий спектр операций, необходимых для универсальных квантовых вычислений. Рубен Верресен, доцент UChicago PME и соавтор исследования, сообщил, что команда продемонстрировала универсальный набор гейтов: если хранить информацию в этих эмерджентных версиях кварков и перемещать их, можно выполнить любые квантовые вычисления.
Альтернатива коррекции ошибок
Квантовые компьютеры крайне уязвимы к ошибкам, поэтому исследователи обычно защищают информацию, распределяя её по множеству физических кубитов. Стандартные методы коррекции ошибок сохраняют данные, но обычно не обеспечивают все операции, необходимые для универсальных квантовых вычислений над защищённой информацией. Инженеры часто полагаются на специально подготовленные ресурсы, называемые магическими состояниями, производство которых требует интенсивной очистки — дистилляции, способной потреблять значительную долю доступных кубитов квантового компьютера. Новые результаты показывают, что неабелевы анионы могут предложить способ обойти этот дорогостоящий шаг, отметил Хенрик Дрейер из Quantinuum.
Свойства неабелевых анионов
Обычные кубиты кодируют информацию с помощью двух базовых состояний и их квантовых комбинаций, тогда как неабелевы анионы работают принципиально иначе. Эти анионы не существуют в природе как обычные отдельные частицы; учёные создают их внутри квантовых схем, запутывая множество обычных кубитов в коллективное состояние. Это коллективное состояние ведёт себя как новый тип частицы со своими необычными правилами.
1 источник
Время · отставание