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科学家开发出全新改良的量子门
高保真、低误差量子门可实现更可靠、更准确的量子计算，使量子计算机的未来更加光明。文章“科学家开发出新的和改进的量子门”首先出现在“这不是魔法”上。
来源:这不是魔术DTC 是一种新型可调耦合器，由两个固定频率的 transmon（一种对电荷噪声相对不敏感的量子比特）组成，通过一个环路与一个额外的约瑟夫森结耦合。其架构解决了量子计算中最紧迫的挑战之一：开发硬件以高保真度纠缠量子比特。高门保真度对于最大限度地减少错误和提高量子计算的可靠性至关重要。DTC 方案脱颖而出，既实现了抑制残余相互作用，又实现了快速高保真双量子比特门操作，即使对于高度失谐的量子比特也是如此。虽然单量子比特门通常可以实现 99.9% 的保真度，但双量子比特门的错误率通常为 0.5% 或更高，这主要是由于量子比特之间的相互作用（称为 ZZ 相互作用）。
设备的假彩色图片。黑洞是分布在整个芯片上的超导硅通孔 (TSV)。底部的三个面板是包含约瑟夫森结的区域（虚线矩形）的放大图片。
当前研究的关键发表在《物理评论 X》上，是使用最先进的制造技术构建量子比特，并使用一种称为强化学习的机器学习进行门优化。这些方法使研究人员能够将 DTC 的理论潜力转化为实际应用。他们使用这些方法来平衡系统中剩余的两种剩余误差——泄漏误差和退相干误差，选择 48 纳秒的长度作为两个误差源之间的最佳折衷。得益于此，他们实现了该领域报告的最高保真度水平。
《物理评论 X》 《物理评论 X》