Pesquisadores do Centro RIKEN de Computação Quântica e da Toshiba desenvolveram uma porta de computador quântico usando um acoplador de transmon duplo (DTC), melhorando significativamente a confiabilidade das portas quânticas.
Eles encontraram 99,92% de confiabilidade para a porta CZ de dois qubits e 99,98% para a porta de um qubit. Este desenvolvimento, que faz parte do projeto Q-LEAP, melhora o desempenho dos atuais dispositivos quânticos de escala intermediária de ruído (NISQ) e aborda a computação quântica tolerante a falhas com correção de erros eficiente.
DTC, um novo acoplador sintonizável, aborda os desafios de conectar qubits com alta fidelidade, suprimindo ruídos e permitindo a operação de portas rápidas e altamente confiáveis, mesmo com qubits fechados.
O principal aspecto do trabalho atual é usar o aprendizado por reforço para construir uma porta quântica com técnicas de fabricação de última geração. Esta abordagem de aprendizado de máquina permitiu aos pesquisadores traduzir o potencial teórico do acoplador duplo transmon (DTC) em uma aplicação prática. Ao otimizar o equilíbrio entre os dois tipos de erros – erros de vazamento e erros de incompatibilidade – eles determinaram um comprimento de porta ideal de 48 nanossegundos, alcançando um dos mais altos níveis de confiabilidade relatados no setor.
Yasunobu Nakamura, diretor do Centro RIKEN para Computação Quântica, disse: “Ao reduzir as taxas de erro nas portas quânticas, tornamos possível a computação quântica confiável e precisa. Isto é muito importante para a construção de computadores quânticos tolerantes a falhas, que é o futuro da computação quântica.”
Você continua, “A capacidade deste dispositivo de funcionar de forma eficaz com qubits muito finos o torna um elemento versátil e competitivo para várias arquiteturas de computação quântica. Essa flexibilidade garante que ele possa ser integrado a processadores quânticos supercondutores existentes e futuros, melhorando seu desempenho geral e durabilidade. Planejamos tentar alcançar um comprimento de portão menor no futuro, pois isso pode ajudar a reduzir o erro de desalinhamento.”
Referência do diário:
- Rui Li, Kentaro Kubo, Yinghao Ho, Zhiguang Yan et al. Realização de uma porta CZ de alta confiabilidade baseada em um acoplador Double-Transmon. Revisão Física X. DOI: 10.1103/PhysRevX.14.041050
