🔬 Междисциплинарные команды Quantum Systems Accelerator (QSA) используют прорывные методы 🚀 для расширения возможностей сверхпроводящих кубитов, сокращая разрыв между современными NISQ-системами (Noisy Intermediate-Scale Quantum) и будущими устойчивыми к ошибкам квантовыми компьютерами для решения сложных научных задач.
QSA — один из пяти исследовательских центров США в области квантовых технологий 🌐, объединяющий ведущих учёных и инженеров из 15 институтов. 🤝
💡 Сверхпроводящие кубиты, созданные из материалов вроде алюминия или ниобия, проявляют квантовые свойства при охлаждении до сверхнизких температур (около 20 милликельвин, или -273.13°C ❄️). Их уже используют в прототипах квантовых компьютеров, но проблемы с управлением и калибровкой ⚠️ ограничивают их потенциал.
🔍 Команда MIT и MIT Lincoln Laboratory смоделировала поведение заряженных частиц в синтетических электромагнитных полях, используя решётку из 16 кубитов. Результаты, опубликованные в Nature Physics 🌟, показали, как можно «настраивать» поля 🎛️, недоступные в обычных лабораториях, для изучения квантовых материалов.
🧲 Эксперимент подтвердил эффект Холла в искусственных условиях, продемонстрировав точный контроль над квантовыми симуляторами. Другое исследование команды, размещённое на arXiv, раскрыло механизмы транспорта частиц в ромбической решётке кубитов, что важно для физики конденсированных сред.
📡 Для управления кубитами команда Berkeley Lab разработала открытую 📖 модульную систему QubiC 2.0 на базе FPGA. Она использует ИИ 🧠 для ускорения измерений и повышает точность с 92% до 98%!
📊 Ещё один прорыв — метод mirror randomized benchmarking (MRB) от учёных Калифорнийского университета. Он оценивает ошибки в многокубитных системах, что критично для масштабирования технологий.
🚀 Эти достижения открывают путь к устойчивым квантовым компьютерам и новым возможностям в моделировании материалов. Коллаборация внутри QSA ускоряет прогресс, объединяя экспертизу в области кубитов и инженерных решений. 🤝
Материал предоставлен [Lawrence Berkeley National Laboratory](https://phys.org/partners/lawrence-berkeley-national-laboratory/).