«Квартонный соединитель не только ускоряет скорость, с которой мы можем считывать кубиты, но и обогащает палитру взаимодействий, доступных для квантовых операций», — объясняет Юфэн «Брайт» Йе, доктор философии '24, из MIT.
Исследователи из MIT объявили о прорыве в квантовых вычислениях в Кембридже, штат Массачусетс, [Дата публикации, предполагая текущую дату]. Команда достигла самой сильной на сегодняшний день нелинейной связи света и материи, открыв путь к квантовому считыванию в десять раз быстрее, чем это было возможно ранее.
Этот прогресс решает критическую задачу: скорость и точность квантовых операций. Высокоскоростное измерение имеет решающее значение, поскольку кубиты, строительные блоки квантовых компьютеров, подвержены ошибкам и декогеренции.
Инновация команды MIT сосредоточена на «квартонном соединителе», конструкции сверхпроводящей схемы. Этот соединитель генерирует нелинейное взаимодействие между фотонами и искусственными атомами, увеличивая силу взаимодействия в десять раз.
Эта более сильная связь позволяет ускорить операции квантовых вентилей и процессы считывания. Квантовое считывание включает в себя направление микроволновых фотонов на кубит; квартонный соединитель усиливает сдвиги частоты, позволяя проводить измерения в течение наносекунд.
Исследователи интегрировали два сверхпроводящих кубита, связанных через квартонный соединитель. Эта установка усиливает как взаимодействие фотон-атом, так и кубит-кубит, расширяя область квантовых операций.
Йе подчеркивает, что этот прорыв ускоряет достижение отказоустойчивости, критического порога для открытия практических квантовых приложений. Этот прогресс приближает сообщество квантовых вычислений к реализации отказоустойчивых квантовых компьютеров, способных к крупномасштабной и надежной обработке.
Последствия выходят за рамки ускоренного считывания, открывая возможности для многокубитных вентилей и генерации запутанности. Эта веха знаменует собой убедительный шаг к реализации далеко идущих преимуществ квантовых вычислений.
Исследование, опубликованное в Nature Communications, подчеркивает междисциплинарное сотрудничество между MIT, MIT Lincoln Laboratory и Гарвардским университетом. Эта работа обещает превратить теоретический потенциал в оперативную реальность, ускоряя появление практических квантовых машин.