Двухосное управление спиновым кубитом в реальном времени

Международное сотрудничество под руководством ученых из Института Нильса Бора (NBI) Копенгагенского университета продемонстрировало метод, который позволяет использовать шум для обработки квантовой информации. В результате производительность фундаментальной квантовой вычислительной единицы информации — кубита — увеличивается на 700%. Эти результаты опубликованы в журнале Nature Communications. Для ускорения были использованы программируемая пользователем вентильная матрица и машинное обучение. Идея в том, чтобы проводить измерения и анализ в одном и том же микропроцессоре, который настраивает систему в реальном времени. В противном случае схема не будет достаточно быстрой для приложений квантовых вычислений.

Микроловушка Пеннинга для квантовых вычислений

Экспериментально продемонстрировано, что ионные ловушки, подходящие для использования в квантовых компьютерах, могут быть построены с использованием статических магнитных полей вместо осциллирующих. В этих статических ловушках с дополнительным магнитным полем (ловушки Пеннинга) реализовывался как произвольный транспорт, так и необходимые операции для будущих суперкомпьютеров. Исследователи недавно опубликовали свои результаты в научном журнале Nature. Установлено, что энергетические состояния кубита захваченного иона можно контролировать, сохраняя квантово-механические суперпозиции. Когерентный контроль работал как с электронными (внутренними) состояниями иона, так и с (внешними) квантованными колебательными состояниями, а также для связи внутренних и внешних квантовых состояний.

Логический квантовый процессор на основе реконфигурируемых массивов атомов

Команда физиков, компьютерщиков и специалистов по информационным машинам из Гарвардского университета, работая с коллегами из QuEra Computing Inc., Университета Мэриленда и Массачусетского технологического института, создала квантовый компьютер с самым большим в истории количеством логических квантовых битов. Логические кубиты — это группы кубитов, связанных посредством квантовой запутанности. Вместо того чтобы полагаться на избыточные копии информации в качестве протокола исправления ошибок, машины на основе логических кубитов полагаются на встроенную избыточность запутанности. Для этого нового исследования исследовательская группа создала квантовый компьютер с 48 логическими кубитами, что является наибольшим показателем.

Новая архитектура квантовых вычислений обеспечивает кубит электронного заряда со временем когерентности 0,1 миллисекунды

Последовательность является основой эффективного общения, будь то письменное, устное общение или обработка информации. Этот принцип распространяется на квантовые биты или кубиты. Квантовый компьютер однажды сможет решить ранее непреодолимые проблемы в области прогнозирования климата, дизайна материалов, открытия лекарств и многого другого. Команда, возглавляемая Аргоннской национальной лабораторией Министерства энергетики США (DOE), достигла важной вехи на пути к будущим квантовым вычислениям. Они увеличили время когерентности своего нового типа кубита до впечатляющих 0,1 миллисекунды — почти в тысячу раз лучше, чем предыдущий рекорд. Исследование было опубликовано в журнале Nature Physics.

Неразрушающие измерения, реализованные в кубитах иттербия, помогают масштабировать квантовые вычисления на нейтральных атомах

Атомы металла иттербия-171, возможно, наиболее близки в природе к совершенным кубитам. Недавнее исследование показывает, как использовать их для повторных квантовых измерений и вращений кубитов, что может помочь в разработке масштабируемых квантовых вычислений. Физики из Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне разработали процедуру измерения кубитов иттербия-171, которая сохраняет их для будущего использования. Как сообщают исследователи в журнале PRX Quantum, достижение этого «неразрушающего измерения» позволило им использовать процессор для длительных многоэтапных вычислений, которые лежат в основе многих квантовых алгоритмов.

Разработан фермионный квантовый процессор

Исследователи из Австрии и США разработали новый тип квантового компьютера, который использует фермионные атомы для моделирования сложных физических систем. Процессор использует программируемые массивы нейтральных атомов и способен эффективно моделировать фермионные модели с использованием фермионных вентилей. Команда под руководством Питера Золлера продемонстрировала, как новый квантовый процессор может эффективно моделировать фермионные модели из квантовой химии и физики элементарных частиц. Статья опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Создание неабелева топологического порядка и анионов на процессоре с захваченными ионами

В разработке, которая может сделать квантовые компьютеры менее подверженными ошибкам, группа физиков из Quantinuum, Калифорнийского технологического института и Гарвардского университета создала сигнатуру неабелевых анионов (нонабелионов) в квантовом компьютере особого типа. Команда опубликовала свои результаты на сервере препринтов arXiv.

Точное решение для квантовой и частной пропускной способности бозонных дефазирующих каналов показывает как побороть шум в квантовых вычислениях

Исследователи Людовико Лами (QuSoft, Университет Амстердама) и Марк М. Уайлд (Корнелл) добились значительного прогресса в области квантовых вычислений, выведя формулу, предсказывающую влияние шума окружающей среды. Это крайне важно для проектирования и создания квантовых компьютеров, способных работать в нашем несовершенном мире. В своей новой публикации в журнале Nature Photonics Лами и Уайлд анализируют модель, называемую бозонным дефазирующим каналом, чтобы изучить, как шум влияет на передачу квантовой информации. Он представляет собой расфазировку, действующую на одну моду света с определенной длиной волны и поляризацией.

Кубиты Fluxonium приближают создание квантового компьютера

Российские ученые из НТТУ «МИСиС» и МГТУ им. Баумана одними из первых в мире реализовали двухкубитную операцию с использованием сверхпроводящих флюксониевых кубитов. Флюксониумы имеют более длительный жизненный цикл и большую точность операций, поэтому их используют для создания более длинных алгоритмов. Статья об исследованиях, приближающих создание квантового компьютера к реальности, опубликована в npj Quantum Information.

Унимон, новый кубит для ускорения квантовых компьютеров для полезных приложений

Группа ученых из Университета Аалто, компании IQM Quantum Computers и Центра технических исследований VTT открыла новый сверхпроводящий кубит, унимон, для повышения точности квантовых вычислений. Команда достигла первых квантовых логических вентилей с унимонами с точностью 99,9% — важная веха на пути к созданию коммерчески полезных квантовых компьютеров. Это исследование было только что опубликовано в журнале Nature Communications.