양자 컴퓨터의 양자 교정에 대한 첫 번째 성공적인 데모

양자 계산의 세계에서 힐버트 공간의 분포 – 양자 컴퓨터가 얻을 수있는 양자 상태의 수를 측정하는 것은 귀중한 소유권입니다. 길버트의 더 큰 공간이 있으면보다 복잡한 양자 연산을 만들 수 있으며 소음 및 오류로부터 양자 정보를 보호하는 데 필요한 양자 오차 (QEC)의 수정을 보장하는 데 결정적인 역할을합니다.

Yale University의 연구원에 대한 최근 연구가 자연 Kudits는 양자 정보를 저장하고 두 가지 이상의 조건에서 존재할 수있는 양자 시스템으로 만들어졌습니다. Kutrite (3 단계 양자 시스템)와 Ququart (4- 레벨 양자 시스템)를 사용하여 연구원들은 Gottesman-Kitaev-Preskill Boson 코드를 사용하여 더 높은 양자 유닛에 대한 세계 최초의 실험 수정을 보여주었습니다.

시장에 나와있는 대부분의 양자 컴퓨터는 일반적으로 보통 컴퓨터에서 비슷한 큐브-염 단위라고 불리는 양자 상태를 사용하여 정보를 처리합니다. 일반 컴퓨터의 비트와 비슷한 두 개의 명확한 정의 된 조건 (1) 및 다운 (0), 동시에 양자 상향성으로 인해 0 및 1에 존재할 수 있습니다. 힐버트의 하나의 큐브 공간은 2 차원 복합 벡터 공간입니다.

길버트의 공간의 경우 더 나은 것보다 더 나은 것보다 큐브 대신 Kudytes의 사용은 과학적 관심을 얻습니다.

Kudits는 양자 게이트 생성, 알고리즘 관리, 특별한 “마법의”상태 생성 및 언제보다 복잡한 양자 시스템의 모델링과 같은 까다로운 작업을 수행 할 수 있습니다. 이러한 힘을 사용하기 위해 연구원들은 광자, 울트라 콜라 원자 및 분자 및 초전도 회로를 사용하여 qudit을 기반으로 양자 컴퓨터를 만드는 데 수년을 보냈습니다.

양자 계산의 신뢰성은 크게 QEC에 의존하며, 이는 노이즈 및 단점으로부터 깨지기 쉬운 양자 정보를 보호합니다. 그럼에도 불구하고 QEC의 대부분의 실험 노력은 큐브에만 집중되어 뒷좌석에 Qudits가 정착되었습니다.

이 연구의 연구원들은 Gottesman -Kitaev -Preskill (GKP) Bosonic 코드를 사용하여 Qutrit 및 Ququart에 대한 오류 수정의 첫 번째 실험 시연을 제시했습니다. 시스템을 트리플 및 분기 별 양자 기억으로 최적화하기 위해 연구원들은 강화 교육을위한 알고리즘, 기계 학습 유형을 선택했습니다. 이는 테스트 및 오류 방법을 사용하여 오류를 수정하거나 양자 게이트를 제어하는 ​​가장 좋은 방법을 찾습니다.

이 실험은 길버트의 더 큰 공간의 힘을 사용하여 QEC에 대한보다 실용적이고 하드웨어 방법을 보여주기 위해 고장 지점을 강화했습니다.

연구원들은 광자의 손실 증가와 QKP qudit 상태를 무시하는 속도는 논리적 kudits로 인코딩 된 양자 정보의 수명을 약간 줄일 수 있지만, 이는 하나의 물리적 시스템에서보다 논리적 인 양자 상태에 대한 접근성을 제공합니다.

결과는 신뢰할 수 있고 확장 가능한 양자 컴퓨터를 실현하겠다는 약속을 보여 주며 암호화, 재료 과학 및 약물 탐지 분야에서 돌파구를 초래할 수 있습니다.

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