如何构建更大,更可靠的量子计算机

UC Riverside科学家将多个量子芯片链接到生长量子系统

来源:加州大学河滨分校

虽然量子计算机已经用于化学,材料科学和数据安全性研究,但大多数仍然太小,无法对大规模应用有用。由加利福尼亚大学河滨分校的研究人员领导的一项研究现在显示了如何制作“可扩展”量子体系结构 - 由许多小型芯片组成的系统如何制成一个强大的单位。

研究

在研究中发表在《物理评论》杂志上的一封信中,研究人员模拟了现实的架构,发现量子芯片之间甚至不完美的链接仍然可以产生功能正常的,容忍故障的量子系统 - 缩放量子硬件的飞跃。

Mohamed Shalby

“我们的工作不是要发明新芯片,”该论文的第一作者,UCR物理和天文学系的博士候选人穆罕默德·A·沙尔比说。 “这是关于表明我们已经拥有的芯片可以连接以创建更大且仍然有效的东西。这是我们构建量子系统的基本转变。”

Mohamed A. Shalby 物理与天文学系

缩放是指在没有性能失败的情况下处理越来越多的数据。容错意味着量子系统可以自动检测和纠正错误,即使使用不完美的硬件也可以提供可靠的输出。

“实际上,连接多个较小的芯片非常困难,” Shalby说。 “单独的芯片之间的连接,尤其是包含在单独的低温冰箱中的芯片之间的连接 - 比单个芯片中的操作更加嘈杂。这种增加的噪声会淹没系统并防止校正正常工作正常。”

,由UCR领导的团队发现,即使芯片之间的链接比芯片本身嘈杂10倍,该系统仍然设法检测和纠正错误。

在马萨诸塞州技术学院完成的工作 Leonid P. Pryadko Renyu Wang 纸 Renyu Wang纸