0,00006 секунди – и решетката е готова. Китай демонстрира абсолютна прецизност при сглобяването на кубитите
Как може да се сътвори войска от 2024 атома с 99,9% акуратност?
Китайски физици сътвориха най-голямата до момента следена система от неутрални атоми, която да работи като част от квантов компютър. Разработеният от тях съставен елемент е кадърен да образува масиви, 10 пъти по-големи от предходните съоръжения, а в бъдеще да се мащабира до десетки хиляди обикновени кафези. Изследването, оповестено в списание *Physical Review Letters*, е осъществено от екип, управителен от Пан Джианвей от Китайския университет за просвета и технологии. Авторите го назовават значима стъпка към възстановяване на изчислителната успеваемост на квантовите системи.
Експериментът се основава на изкуствен интелект, който за 0,00006 секунди подрежда повече от две хиляди рубидиеви атома – всеки от които играе ролята на кубит, т.е. квантова клетка от две нива – в идеално подредени конфигурации. За тази цел е употребен високоскоростен тримерен светлинен модулатор, който образува лазерни лъчи – „ клопки “, с цел да задържа и пренарежда атомите в двуизмерни и триизмерни подредби. Системата съумя да сглоби безукорен масив от 2 024 кубита за 60 милисекунди, което е международен връх за акуратност и експедитивност на нареждане.
В публикацията се акцентира, че квантовите процесори с неутрални атоми са с висока степен на мащабируемост и акуратност на интервенциите, което ги прави обещаваща платформа за създаване на компютърни архитектури. Основното предизвикателство при прекосяването към на практика проблеми е да се подсигурява, че положението на кубитите се чете дейно, като в същото време се поддържа висока продуктивност, т.е. скоростта, с която се извършват квантовите цикли. За да дефинира количествено това предизвикателство, екипът вкара нова метрика – скорост на итерация на квантовата верига (qCIR) – и употребява нормализираната квантова информация на Фишер, с цел да характеризира съвкупната пропускателна дарба.
Изследователите означават, че създадената тактика за четене реализира баланс сред запазването на атома и точността на измерването. За изотопа ⁸⁷Rb, при действителни пробни параметри, те демонстрираха постижима qCIR при 197,2 Hz при потребление на едноканални фотодетектори и 154,5 Hz при потребление на камери. В същото време системата прави единични квантови интервенции с акуратност 99,97%, двукубитови интервенции с акуратност 99,5 %, а разпознаването на кубитовите положения доближава 99,92%. Подобни индикатори демонстрират, че методът е подготвен за потребление освен в региона на изчислителната техника, само че и в квантовите датчици, в моделирането и използването на алгоритъми от последващо потомство.
