Логика без лишних кубитов: австралийские физики реализовали новый подход к квантовым вычислениям на одном ионе

Логика без лишних кубитов: австралийские физики реализовали новый подход к квантовым вычислениям на одном ионе

Учёные из Университета Сиднея впервые выполнили полный набор универсальных логических операций для квантовых кодов Готтесмана–Китоева–Прескилла (GKP) — только средствами одного иона в ловушке Паули. Операции проведены без привлечения многочисленных «вспомогательных» кубитов, а итогом стала прямая генерация одного из базовых состояний — состояния Белла. Такой подход делает квантовый компьютер потенциально проще и компактнее и может стать платформой для практических масштабируемых квантовых вычислений. В основе работы лежит использование колебаний одного иона итттербия, который находился в ионной ловушке при комнатной температуре. В классических схемах квантовые вычисления обычно требуют больших множеств отдельных атомов или ионов, каждый из которых кодирует один кубит. Здесь же оба кубита были записаны не в отдельных частицах, а в двух колебательных режимах одного иона: по направлениям x и y. Частота колебаний по этим направлениям составляла примерно 1,3 и 1,5 мегагерца соответственно (это около полутора миллионов колебаний в секунду). Такой метод позволяет «экономить» физические ресурсы: один квантовый осциллятор играет роль полного логического кубита. Для классических кодов коррекции ошибок на каждый один логический кубит требуется целая группа физических кубитов. Управление вычислениями осуществлялось с помощью лазерных импульсов с длиной волны 355 нанометров. Модулируя их фазы, учёные могли точно воздействовать на квантовое с...
23.08.2025
Сообщает: Источник  
Рубрика: «Наука и Техника»   Поделиться: Поделиться новостью в Facebook Поделиться новостью в Twittere Поделиться новостью в VK Поделиться новостью в Pinterest Поделиться новостью в Reddit

Магнитные материалы могут помочь квантовым вычислениям выйти за пределы лабораторииМагнитные материалы могут помочь квантовым вычислениям выйти за пределы лаборатории Как превратить квантовые технологии из теории в практическую реальность? Физики из Колумбийского университета сделали важный шаг к этому, разработав ...

Новый подход к квантовой гравитии: энтропия как ключ к тёмной вселенной и объединению физикиНовый подход к квантовой гравитии: энтропия как ключ к тёмной вселенной и объединению физики Учёные предложили революционный «рецепт» гравитации, способный разрешить загадки современной космологии — от природы тёмной материи ...

Физики разработали набор высокоточных квантовых вентилей для алмазных кубитовФизики разработали набор высокоточных квантовых вентилей для алмазных кубитов Физики создали и оптимизировали набор высокоточных квантовых вентилей для кубитов на основе точечного дефекта в алмазе. Точность однокубитных операци ...

Учёные обнаружили механизм управления атомами в тёплых условиях  это меняет подход к квантовым технологиямУчёные обнаружили механизм управления атомами в «тёплых» условиях — это меняет подход к квантовым технологиям Исследовательская группа под руководством профессора Михала Томзы с физического факультета Варшавского университета и профессора Рои Озера из Институ ...

Российские учёные создали новый тип кубитов для компьютеров будущегоРоссийские учёные создали новый тип кубитов для компьютеров будущего Нижегородские учёные разработали кубиты на основе искусственных атомов для электроники будущего Физики из ННГУ имени Лобачевского представили новый т ...

Учёные в США упростили 3D-печать сверхпроводников  новый шаг к квантовым технологиям и не толькоУчёные в США упростили 3D-печать сверхпроводников — новый шаг к квантовым технологиям и не только Учёные Корнеллского университета (Cornell University) представили упрощённую технологию создания сверхпроводящих элементов с использованием 3D-печати ...

Физики сломали главное правило квантовой физики  теперь всё изменитсяФизики сломали главное правило квантовой физики — теперь всё изменится Учёные совершили настоящий прорыв в области квантовых технологий, разработав ультратонкие устройства, которые работают без громоздких магнитов и спос ...

Новый подход упрощает визуализацию реалистичных 3D-средНовый подход упрощает визуализацию реалистичных 3D-сред Новый подход упрощает визуализацию реалистичных 3D-сред на основе обычных фотографий, уже размещенных в интернете, открывая новые возможности в таких ...