جزئیات این پژوهش که در پایگاه arXiv منتشر شده است، نشاندهنده ایجاد ۴ کیوبیت منطقی است که عملکرد آنها ۸۰۰ برابر بهتر از کیوبیتهای فیزیکی تشکیلدهندهشان بوده است.
📝 شرح فنی مسئله:
تاکنون، اکثر سیستمهای کوانتومی در دوره “NISQ” (پُرنویز با مقیاس متوسط) قرار داشتند. چالش اصلی، تبدیل کیوبیتهای فیزیکی پرخطا به کیوبیتهای منطقی قابلاعتماد است.
در این آزمایش، از پردازنده Quantinuum H2 (مبتنی بر یونهای بهدامافتاده) استفاده شد. تیم تحقیقاتی با اعمال یک پروتکل «استخراج سندروم فعال» (Active Syndrome Extraction) و استفاده از کدهای اصلاح خطا، توانست ۳۰ کیوبیت فیزیکی را به ۴ کیوبیت منطقی تبدیل کند.
📊 دادههای کمی و نتایج:
– حجم آزمایش: اجرای ۱۴,۰۰۰ آزمایش مستقل بر روی مدارات منطقی.
– نرخ خطا: سیستم موفق شد تمام ۱۴,۰۰۰ آزمایش را بدون تولید حتی یک خطای غیرقابلشناسایی به پایان برساند.
– ضریب بهبود: نرخ خطای مشاهده شده در سطح منطقی، حدود ۸۰۰ برابر کمتر از نرخ خطای پایه در سطح فیزیکی بود.
🔬 تحلیل اثرگذاری:
این پژوهش اثبات میکند که ترکیب «کیفیت بالای سختافزار یونی» با «نرمافزارهای مجازیسازی کیوبیت»، میتواند ما را از مرحله نمایشهای تئوری اصلاح خطا عبور داده و به مرحله محاسبات کوانتومی قابلاعتماد (Reliable Quantum Computing) وارد کند. این گامی حیاتی برای اجرای الگوریتمهای پیچیده شبیهسازی مواد و شیمی کوانتومی است.
🔗 لینک به منبع