Надёжные, как швейцарские часы: точность квантовых кубитов возросла до 99,5%
Среди всех «кандидатов» спины электронов в полупроводниковых квантовых точках имеют преимущества — они маленькие, обладают большим временем когерентности и их легко масштабировать и обеспечивать совместимость с передовой технологией производства полупроводников.
Однако основной проблемой в любых вычислениях всегда являлась точность. Чем выше точность операций, тем выше вероятность того, что квантовые компьютеры найдут применение в ближайшем будущем и тем выше вероятность того, что ошибки можно будет исправлять быстрее, чем их находят пользователи.
Центральное требование к исправлению ошибок выражается в терминах порога ошибок. Достижение точности вычислений выше 99% давно является основной целью для полупроводниковых спиновых кубитов. Однокубитовые операции в квантовых точках достигли точности 99,9%, но для двухкубитовых гейтов она варьировалась от 92% до 98%. Сейчас исследователи QuTech реализовали спиновый кремниевый квантовый процессор с точностью одно- и двухкубитного гейта выше 99,5%. Для достижения такой точности двухкубитного гейта потребовались улучшенные материалы и специально разработанные методы контроля и калибровки кубитов.
Заметка подготовлена на основе публикаций в журнале Nature:
Akito Noiri, Fast universal quantum gate above the fault-tolerance threshold in silicon, Nature (2022)
Xue et al., Quantum logic with spin qubits crossing the surface code threshold, Nature (2021)
Полупроводниковые кубиты имеют все шансы стать основным «строительным блоком» будущего квантового компьютера.