No futuro, os computadores quânticos podem imitar rapidamente novos materiais ou cientistas podem ajudar a desenvolver modelos rápidos de aprendizado de máquina, abrindo muitas novas possibilidades.
Mas esses aplicativos só serão possíveis se os computadores quânticos puderem executar operações muito rápidas, para que os cientistas possam medir e corrigir as taxas de erro antes de reduzir sua precisão e confiabilidade.
As habilidades do processo de medição, conhecidas como Reedout, dependem da energia da conexão entre o fóton, que transporta dados quânticos que são partículas leves e átomos artificiais, as unidades de substância são frequentemente usadas para armazenar dados em computadores quânticos.
Agora, os pesquisadores do MIT mostraram que acreditam que o não liner mais poderoso do sistema quântico é o acoplamento de verso leve. Seu teste é um passo para realizar a operação quântica e o Reedout que podem ser executados em alguns nanossegundos.
Os pesquisadores usaram uma nova arquitetura de circuito de supercondutor para mostrar o acoplamento não-luminoso, que é sobre a ordem de dimensões mais fortes do que a demonstração anterior, que pode permitir o processador quântico cerca de 10 vezes mais rápido.
O UFEG “Bright” Yeh PhD ’24 diz que o principal autor de um estudo neste estudo diz que a arquitetura ainda precisa de muito para fazer antes de usar um computador quântico real, mas o passo certo é exibir a física básica por trás do processo.
“Isso realmente apagará uma barreira para a computação quântica.
Ele ingressou no artigo do Laboratório de Pesquisa em Eletrônicos do MIT e ao autor sênior de investigação sênior Kevin e Brian, que lideraram o Grupo de Eletrônica Quantum Cohrent do Departamento de Engenharia Internacional e Ciência da Computação (CES), bem como o MIT, o MIT Lincoln Labor e outras Universidades Haror. O estudo aparece ComunicaçãoO
Um novo casal
Essa demonstração física criou a pesquisa teórica ano após ano no grupo Obraan.
Depois de ingressar no laboratório como aluno de doutorado em 2019, ele começou a desenvolver um detector de fótons especializado para aumentar o processamento de dados quânticos.
Através desse trabalho, ele inventou um novo tipo de acoplador quântico, que é um dispositivo que facilita a interação entre os silenciosos. Os silenciosos são o bloco de construção do computador quântico. Havia tantas aplicações possíveis na operação quântica e no Reedout desse cooler de quartão tão chamado que rapidamente se tornou o foco do laboratório.
Este acoplador de quartão é um tipo especial de circuito de supercondcting que provavelmente produz um acoplamento não liner extremamente poderoso, que é principalmente necessário para executar algoritmos quânticos. Quando os pesquisadores alimentam mais correntes no casal, ele cria uma interação mais poderosa não poderosa. Nesse sentido, o significado do significado de um sistema se comporta de uma maneira que demonstre características mais complexas do que a adição de suas partes.
“Na computação quântica, a maioria das interações úteis vem da conexão não liner de luz e substância, se você conseguir uma gama mais versátil de diferentes tipos de acoplamento e aumentar a energia de acoplamento, você pode basicamente aumentar a velocidade do computador quântico”, explica.
Para o Reedout Quantum, os pesquisadores iluminam a luz do microondas em um quibi e, dependendo se o silêncio está em 0 ou 1, o ressonador Reedout tem uma mudança de frequência. Eles medem essa mudança para determinar a condição do quibbit.
A transição de luz não liner permite esse processo de medição entre o Quibbit e o ressonador.
Os pesquisadores do MIT projetaram uma arquitetura com o Quarton Cooler conectado a dois supercondcing silencioso em um chip. Eles transformam um quibi em um ressonador e usam o outro silencioso como um átomo artificial que armazena dados quânticos. Esses dados são transferidos para o microondas do microondas chamado fóton.
“Esse átomo artificial e a interação da luz de microondas supercondcting que apaga o sinal é basicamente como todo o computador quântico supercondutor é construído”, explica.
Habilitar
O Quarton Cupler cria um acoplamento de matéria de luz entre quibits e ressonador, que os pesquisadores são sobre a sequência de dimensões mais fortes do que anteriores. Ele pode ativar um sistema quântico com reedição de tempestade-rápida.
“Este trabalho não é o fim da história. Esta é uma demonstração básica da física, mas agora está em andamento o trabalho no grupo que perceberá o Reedout muito rapidamente”, diz Obrian.
Envolve a adição de ingredientes eletrônicos adicionais, como filtros para criar um circuito de Reedout que pode ser incluído no sistema quântico maior.
Os pesquisadores também mostraram um acoplamento muito poderoso de matéria matéria, outro tipo de interação quibbit importante para a operação quântica. Este é outro campo que eles planejam explorar com trabalhos futuros.
Operação rápida e Reedout são especialmente importantes para os computadores quânticos, porque os silenciosos têm um estilo de vida finito, é uma idéia conhecida como tempo de solidariedade.
O forte acoplamento não -liner permite que um processador quântico funcione rapidamente e com baixos erros, para que o silêncio possa realizar mais atividades ao mesmo tempo. Isso significa que os silenciosos podem realizar mais erros durante a vida.
“Quanto mais você puder corrigir o erro, menor o erro estará no resultado”, disse você.
A longo prazo, este trabalho pode ajudar os cientistas a criar um computador quolam tolerante a erros, necessário para o cálculo quântico prático e de grande tamanho.
Este estudo foi apoiado pelo Escritório de Pesquisa do Exército, pelo Centro de Computação Quântica da AWS e pelo MIT Center for Quantum Engineering.
