研究人员演示了硅量子比特系统中的纠错
三量子位QEC和硅基三量子位设备。一个。三量子位相位翻转量子纠错码的概述。两个量子位的CNOT门纠缠着三个量子位,然后Hadamard(H)门旋转量子位基数以获得相位翻转误差。解码是编码的反面。最后,校正由三量子位托弗利门执行。b.设备的扫描电子显微镜图像。比例尺,100 nm。屏蔽门(棕色)用于限制柱塞(绿色)和屏障(紫色)门的电场。三个圆圈(红色,绿色和蓝色)表示三重量子点阵列的位置。另一个显示为灰色圆圈的量子点用作电荷传感器。栅极P1、P2、P3、B2和B3连接到任意波形发生器以施加快速电压脉冲。将电偶极子自旋共振的微波控制脉冲施加到下屏蔽门上。c、设备横截面示意图。硅量子阱中的线显示了示意图中的三点约束电位。J12 (J23) 表示 Q1 和 Q2(Q2 和 Q3)之间的最近邻交换耦合。图片来源: 《自然 》(2022)DOI: 10.1038/s41586-022-04986-6
来自日本RIKEN的研究人员通过在三量子位硅基量子计算系统中演示纠错,向大规模量子计算迈出了重要的一步。这项工作发表在 《自然》杂志上 ,可以为实用量子计算机的实现铺平道路。
量子计算机是当今研究的一个热门领域,因为它们有望解决使用传统计算机难以解决的某些重要问题。他们使用完全不同的架构,使用量子物理学中的叠加状态,而不是传统计算机中使用的简单的1或0二进制比特。但是,由于它们的设计方式完全不同,因此它们对环境噪声和其他问题(例如退相干)非常敏感,并且需要纠错以允许它们进行精确计算。
当今的一个重要挑战是选择哪些系统最能充当"量子比特"——用于进行量子计算的基本单位。不同的候选人制度各有优缺点。今天一些流行的系统包括超导电路和离子,它们具有已经证明某种形式的纠错的优势,尽管规模很小,但它们可以投入实际使用。硅基量子技术在过去十年中才刚刚开始发展,众所周知,它具有一个优势,因为它利用了类似于通常用于在小芯片中集成数十亿个晶体管的半导体纳米结构,因此可以利用当前的生产技术。
然而,硅基技术的一个主要问题是缺乏错误连接技术。研究人员之前已经证明了对两个量子位的控制,但这还不足以进行纠错,这需要一个三量子位系统。
在目前由RIKEN紧急物质科学中心和RIKEN量子计算中心的研究人员进行的研究中,该小组实现了这一壮举,展示了对三量子比特系统(硅中最大的量子比特系统之一)的完全控制,从而为首次在硅中进行量子纠错提供了原型。他们通过实现三量子位托弗利型量子门来实现这一目标。
根据该论文的第一作者Kenta Takeda的说法,"在量子点中实现量子纠错码的想法是在大约十年前提出的,因此它不是一个全新的概念,而是材料,器件制造和测量技术的一系列改进使我们能够成功实现这一努力。我们非常高兴能够实现这一目标。
根据研究小组负责人Seigo Tarucha的说法,他们的"下一步将是扩大系统规模。我们认为扩大规模是下一步。为此,与能够大规模制造硅基量子器件的半导体行业组织合作会很好。
更多信息: Kenta Takeda,量子纠错与硅自旋量子比特, Nature (2022)。DOI: 10.1038/s41586-022-04986-6.www.nature.com/articles/s41586-022-04986-6
期刊信息: 《自然》
从芯出发,无惧吹拉染烫!欧芭烫染受损修护重焕秀发光彩为了造型更出众而烫染的头发,却时常在关键时刻掉线,干枯打结炸毛,问题频出,精致丽人形象的毁灭只在近观秀发的瞬间。难道鱼和熊掌真的不可兼得?时尚的染烫造型和柔顺的水光发质就必须二选一
时代总在加速,凭什么能永葆青春?很多国人津津乐道于日本雅马哈公司的历史悠久与不务正业在1897年创立后的一百多年里,雅马哈经营品类从最初的钢琴电子琴,延伸到音频设备摩托车发动机半导体汽车零件高尔夫球杆净水器工业机
秋意浓!新丰近千亩枫叶换上红装随着气温逐渐转凉,近日,韶关新丰县岭南红叶世界景区内近千亩红叶开始换上红装。蓝天白云之下,层林尽染,色彩斑斓,不仅带来浓浓的秋意,也开启了一年一度的赏枫季。火红的枫叶带来浓浓的秋意
美丽的白杨河传说白杨河位于柳树泉农场东一个叫白杨沟的地方,维吾尔语把这里叫白沟尔。白杨沟有一条蜿蜒数十公里的长河叫白杨河,白杨河分东白杨河和西白杨河。东白杨河发源地在白杨沟东北的太藏大佛寺,这里是
打卡!海南高颜值大学坐拥豪华图书馆,官方认定最美澄澈天幕,椰风炽阳。鲜艳的凤凰花夹道相迎,校训碑历数十年光阴矗立在前,各色大楼指引方向,古老榕树成为过目不忘的标志物海南师范大学的校园,清风花香徐徐吹,目光所及之处,皆是风景。海南
徒步考察中国革命史日记第678910天徒步考察中国革命史日记1987。8。11989。10。1徒步考察中国革命史日记第678910天一早背着照相机到八一广场拍摄八一南昌起义纪念塔后,即去江西省城乡建设厅。周厅长开会去,
湘西汉子系列(23)怒吼!(游览中激情失态的故事)湘西汉子系列(23)打倒日本帝国主义!(游览中激情失态的故事)这天我们实验学校一行人跟着导游在济南的趵突泉公园参观游览。与国内著名的景点一样公园里给人第一印象就是人多,虽还不至于摩
吕雉生前就为吕氏一族谋划好了一切,为什么吕氏还是被灭族了?众所周知吕雉不止是刘邦的妻子,还是一位极其有能力的女政治家,那么这样一个奇女子,生前就为吕氏一族谋划好了一切,为什么在她死后吕氏还是被灭族了?其实这个问题很好回答,因为人死灯灭,计
95年张爱玲在美国去世,临终前的遗言不许任何人看到自己遗体二十世纪上半叶,国家动荡不安,多少人一门心思为国家前程努力,为之斗争,可也有人沉浸在自己的一方世界。如张爱玲一样,一身才华,置于文字,表达的却是浪漫与情意。有多少人沉迷于张爱玲打造
老佛爷是怎样炼成的清咸丰十一年(1861年)十一月八日,慈禧发布上谕,否认咸丰遗诏,并下诏历数载垣端华肃顺等顾命八大臣之罪状将赞襄政务王大臣(辅助年幼皇帝的执政大臣)肃顺斩首命载垣和端华自尽其他五大
欧洲之门为什么是乌克兰?俄乌战争爆发的历史线索乌克兰这个东欧国家,国土面积和法国差不多,拥有接近4600万人口,从1991年12月乌克兰公投独立算起,30年间多次出现在历史舞台上。2004年乌克兰基辅街头的颜色革命,2013年