Quantinuum kvantdator som använder Microsofts 'logiska kvantbitar' utför 14 000 experiment utan några fel

5 april, 2024

rapportera

Denna artikel har granskats enligt Science X: s redaktionella process och policy. Redaktörer har framhävt följande egenskaper för att säkerställa innehållets trovärdighet:

• faktagranskad
• publiceringsskiss
• pålitlig källa
• korrekturläst

av Bob Yirka, Phys.org

En grupp datoringenjörer från kvantdatortillverkaren Quantinuum, som samarbetar med datavetare från Microsoft, har hittat ett sätt att kraftigt minska fel när man utför experiment på en kvantdator. Den sammanslagna gruppen har publicerat en artikel som beskriver deras arbete och resultat på preprint-servern arXiv.

Datavetare har arbetat i flera år för att bygga en verkligen användbar kvantdator som kan uppnå kvantdatoröverlägsenhet. Forskningen har kommit långt, varav det mesta har inneburit att man lägger till fler kubiter.

Men sådan forskning har stoppats av ett huvudproblem - kvantdatorer gör många fel. För att övervinna detta problem har forskare letat efter sätt att minska antalet fel eller att korrigera de som görs innan resultat produceras.

Ett av företagen som arbetar med att minska felen är Microsoft, och deras främsta fokus har varit att utforma och använda logiska kvantumbitar genom vad de beskriver som "aktiv syndromextraktion" - där några logiska kubiter skapas med hjälp av flera fysiska kubiter. Systemet som helhet beskrivs av teamet som ett kubitvirtualiseringssystem.

I denna nya ansträngning samarbetade Microsoft med Quantinuum, ett företag inom kvantdatorhårdvarubranschen. Quantinuum levererade H2-datorn (baserad på jonfällningskubiter) och Microsoft lade till programvaran för logiska kubiter. Tillsammans använde de 30 fysiska kubiter för att skapa fyra logiska kubiter.

Programvaran diagnostiserar fel och korrigerar dem medan beräkningarna pågår utan att förstöra de logiska kubiterna via sin teknik för aktiv syndromextraktion. Tekniken innebär att man lär sig detaljer om kubiterna när det gäller brus, snarare än att mäta dem.

Tillsammans testade forskargruppen sin metod genom att köra 14 000 experiment på H2. De upptäckte att den fullföljde alla dem utan att producera ett enda påtagligt fel. Ytterligare tester visade att systemet hade en felprocent på 1 på 100 000, vilket är ungefär 800 gånger bättre än prestationen av samma kvantdator utan de logiska kubiterna från Microsoft.

Efter att testningen var klar hävdade Microsoft att teamet hade skapat en nivå 2-kvantdator, vilket är en som har en rimligt låg felprocent och kan skalas upp.

Tidskriftsinformation: arXiv

© 2024 Science X Network