Исследователи разработали новый протокол для оценки квантовых вентилей 🚀 — ключевой шаг на пути к созданию полноценных квантовых компьютеров. Этот метод, названный детерминированным бенчмаркингом (DB), позволяет точнее и эффективнее выявлять ошибки в квантовых системах по сравнению с существующими подходами. Работа опубликована в журнале Chemical Reviews 📚.
Почему это важно?
Квантовые вычисления обещают решать задачи, недоступные классическим компьютерам, но их точность зависит от качества квантовых вентилей ⚛️ — базовых элементов квантовых процессоров. Однако вентили подвержены ошибкам из-за шума и неточностей в калибровке.
Типы ошибок:
- Когерентные ошибки ⚡: Предсказуемые, накапливаются быстрее и могут серьёзно влиять на алгоритмы.
- Некогерентные ошибки 🌍: Связаны с взаимодействием квантовой системы с окружением, «уничтожая» её квантовые свойства.
Чем уникален DB?
Метод детерминированного бенчмаркинга использует специальные последовательности операций 🎯 вместо случайных, как в традиционном подходе (RB). Это позволяет:
- Выявлять оба типа ошибок с минимальными экспериментами.
- Сократить время калибровки квантовых вентилей.
- Получать детальную информацию для оптимизации систем.
Цитаты учёных:
- «Наш протокол определяет когерентные и некогерентные ошибки всего за несколько экспериментов, что намного эффективнее текущих методов», — Дэниел Лидар, соавтор исследования.
- «Когерентные ошибки особенно опасны для квантовых алгоритмов и требуют особого подхода», — Эли Левенсон-Фальк, соавтор работы.
Применение и перспективы:
- Улучшение моделирования молекулярных систем в квантовой химии 🧪.
- Расширение на двухкубитные вентили и другие платформы (ионные ловушки, фотонные системы) 🔮.
Исследование поддержано Университетом Южной Калифорнии 🏛️, объединившим экспертов в физике, химии и инженерии.