MITのユフェン「ブライト」イェ博士（24年卒）は、「クォートン結合器は、量子ビットを読み出す速度を加速するだけでなく、量子演算に利用できる相互作用の幅を広げます」と説明します。
MITの研究者たちは、[公開日、現在の日付を想定]、マサチューセッツ州ケンブリッジで量子コンピューティングの画期的な進歩を発表しました。チームは、これまでで最も強力な非線形光-物質結合を達成し、これまでよりも10倍高速な量子読み出しへの道を開きました。
この進歩は、量子演算の速度と忠実度という重要な課題に対処するものです。量子コンピュータの構成要素である量子ビットは、エラーやデコヒーレンスを起こしやすいため、高速測定が不可欠です。
MITチームの革新は、超伝導回路設計である「クォートン結合器」に集中しています。この結合器は、光子と人工原子の間に非線形相互作用を生成し、相互作用強度を10倍に高めます。
このより強力な結合により、より高速な量子ゲート演算と読み出しプロセスが可能になります。量子読み出しでは、マイクロ波光子を量子ビットに照射します。クォートン結合器は周波数シフトを増幅し、ナノ秒単位での測定を可能にします。
研究者たちは、クォートン結合器を介してリンクされた2つの超伝導量子ビットを統合しました。このセットアップは、光子-原子間および量子ビット-量子ビット間の相互作用を強化し、量子演算の範囲を広げます。
イェ氏は、この画期的な進歩により、実用的な量子アプリケーションのロックを解除するための重要な閾値であるフォールトトレランスへの到達が加速されると強調しています。この進歩により、量子コンピューティングコミュニティは、大規模で信頼性の高い処理が可能なフォールトトレラント量子コンピュータの実現に近づいています。
その影響は、加速された読み出しを超えて、マルチ量子ビットゲートとエンタングルメント生成の可能性を開きます。このマイルストーンは、量子計算の広範な利点を実現するための説得力のある一歩となります。
Nature Communicationsに掲載されたこの研究は、MIT、MITリンカーン研究所、ハーバード大学間の学際的なコラボレーションを強調しています。この研究は、理論的な可能性を運用上の現実に変え、実用的な量子マシンの出現を加速させることを約束します。