İnqrid Fadelli , Phys.org tərəfindən

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Tədqiqatçılar tərəfindən istifadə edilən cihaz. Müəllif: Zhang və başqaları.

Kvant kompüterləri, müxtəlif hissəciklər arasında dolaşıqlıq kimi kvant mexaniki təsirlərdən istifadə edərək məlumatları emal edən alternativ hesablama cihazlarıdır. Dolaşıqlıq, hissəciklər arasında bir hissəciyin ölçülməsinin, aralarındakı məsafədən asılı olmayaraq, digərlərinə dərhal təsir göstərəcəyi şəkildə vəziyyətləri bölüşməyə imkan verən bir əlaqə yaradır.

Kvant kompüterləri, prinsipcə, bəzi optimallaşdırma və hesablama tapşırıqlarında klassik kompüterlərdən daha yaxşı nəticə göstərə bilər. Bununla belə, onların ətraf mühitin təsirlərinə (yəni səs-küyə) qarşı yüksək həssaslıq göstərdikləri də məlumdur ki, bu da kvant səhvlərinə səbəb ola və hesablamalara mənfi təsir göstərə bilər.

Beynəlxalq Kvant Akademiyası, Cənub Elm və Texnologiya Universiteti və Hefei Milli Laboratoriyasının tədqiqatçıları silikon əsaslı kvant prosessorunda bu səhvləri aşkar etmək üçün yeni bir yanaşma hazırlayıblar. Nature Electronics jurnalında dərc olunmuş məqalədə təqdim olunan bu səhv aşkarlama strategiyasının silikon kubitlərindəki kvant səhvlərini uğurla aşkar etdiyi, eyni zamanda aşkarlandıqdan sonra dolaşıqlığı qoruduğu aşkar edilib.

“Bu işdə, kvant məlumatını kodlaşdırmaq üçün silikon klasterindəki fosfor donorlarının nüvə spinlərindən istifadə etdik və atom miqyaslı cihaz kvant məlumat prosessoru kimi fəaliyyət göstərdi”, – məqalənin həmmüəllifi professor Yu He Phys.org-a bildirib.

“Bizi hərəkətə gətirən və ilhamlandıran şey kvant hesablamasının daha geniş xəyalıdır. Kvant kompüterlərinin həqiqətən praktik hala gəlməsi üçün onlar xətaya dözümlülüyə nail olmalıdırlar və bu o deməkdir ki, yol boyu qarşılaşdıqları çətinliklər əvvəlcə müəyyən edilməli və həll edilməlidir.”

Stabilizator ölçmələri vasitəsilə yüksək dəqiqlikli xəta aşkarlanması

Son bir neçə onillikdə kvant mühəndisləri kvant kompüter prosessorlarının etibarlılığını artırmaq üçün nəzərdə tutulmuş geniş yanaşmalar təqdim ediblər və məqsəd onların xətaya davamlı işləməsini təmin etməkdir. Əvvəlki işlərə əsaslanaraq, professor O və həmkarları sözdə stabilizator ölçmələrinə əsaslanan yüksək dəqiqlikli kvant xətası aşkarlanmasına nail olmaq üçün yeni bir strategiya hazırlamağa başladılar.

Stabilizatorlar düzgün kvant vəziyyətinin xüsusiyyətlərini təsvir edən riyazi qaydalardır. Əgər kvant prosessoru düzgün işləyirsə və heç bir səhv etmirsə, stabilizator ölçmələri bu riyazi qaydalarla uyğunlaşdırılacaq. Bunun əksinə olaraq, proqnozlardan fərqli olan stabilizator ölçməsi xətanın baş verdiyini göstərir.

” Kvant xətalarının aşkarlanması üçün stabilizatorlar yaratmaq üçün bizə yüksək dəqiqlikli, kvant-demolisiyasız (QND) səhvləri oxuya bilən kvant dövrələri lazımdır”, – deyə professor He izah etdi.

“Bu məqsədlə, minimal resurs tələb edən bir dövrədən istifadə etdik: iki kubit kvant məlumatlarını kodlaşdırır, stabilizator oxunuşu üçün isə əlavə iki ancilla kubit istifadə olunur. Dövrə dizaynı, dövrə kompilyasiyasını nisbətən sadə edən tam bağlı donor klasterindən və yüksək dəqiqlikli QND oxunuşunu və öz növbəsində stabilizatorlar vasitəsilə yüksək dəqiqlikli səhv aşkarlamasını təmin edən nüvə spinlərindən istifadə edir.”Tədqiqatçılar tərəfindən istifadə edilən dövrə. Müəllif: Zhang və başqaları.

Tədqiqatçılar yanaşmalarını qiymətləndirmək üçün dörd dolaşıq nüvə spin kubitindən və bir elektron spin kubitindən ibarət kiçik bir silikon əsaslı kvant prosessoru yaratdılar. Sistemdəki dörd nüvə spini, sözdə dörd kubitli Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) vəziyyəti vasitəsilə yüksək dərəcədə dolaşıq idi .

Tədqiqatçılar, fərdi kubitlərə təsir edən bütün mümkün səhv növlərini aşkar etmək məqsədi ilə stabilizator əsaslı səhv aşkarlama yanaşmasını bu kiçik prosessor üzərində tətbiq etdilər. Bu, həmçinin onlara silikon əsaslı kvant hesablama sistemlərində ən çox hansı səhvlərin yayıldığını aydınlaşdırmağa imkan verdi.

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

Ölçülən və etibarlı kvant kompüterlərinə doğru

Komandanın ilkin sınaqlarında təklif etdikləri səhv aşkarlama strategiyasının dekoherensiyaya və nəticədə məlumat itkisinə səbəb olmadan tək kubit səviyyəsində səhvləri uğurla aşkarladığı aşkar edilmişdir. Gələcəkdə onların yanaşması daha da təkmilləşdirilə və daha çox sayda əsas kubit olan digər prosessorlarda sınaqdan keçirilə bilər.

“Biz silikon spin kubit sisteminin stabilizatorlardan istifadə edərək kvant xətası aşkarlaya biləcəyini nümayiş etdirdik və bununla da xətaya davamlı kvant hesablamasının əsas sütununu yaratdıq”, – deyə professor He bildirib.

“Əhəmiyyətli olan odur ki, dövrəmiz qərəzli səs-küyün mövcudluğunu da aşkar etdi – baxmayaraq ki, stabilizatorlar vasitəsilə birbaşa aşkarlanması da çox həyəcanverici olan gözlənilən bir xüsusiyyətdir. Bu tapıntı, sistemin bu cür qərəzli səs-küydən istifadə edə biləcəyini, kvant səhvlərinin düzəldilməsində rahat hədləri təmin edə biləcəyini və xətaya davamlı kvant kompüterinə doğru miqyaslanmağı daha mümkün etdiyini göstərir.”

Professor He və həmkarlarının son səyləri kvant texnologiyalarının gələcək inkişafına töhfə verə və mövcud prosessorları xətaya davamlı işləməyə yaxınlaşdırmağa kömək edə bilər. Bu arada, tədqiqatçılar müəyyən hesablama tapşırıqları növlərində yaxşı nəticə göstərən yeni kvant prosessorlarının hazırlanması üzərində işləyirlər.

Professor He əlavə etdi: “Növbəti məqsədimiz məntiqi vəziyyətləri hazırlaya, universal məntiqi kvant qapılarını tətbiq edə və sadə məntiqi alqoritmləri nümayiş etdirə bilən minimal məntiqi kvant prosessoru qurmaq və bununla da sahəni məntiqi kvant hesablamaları sahəsinə doğru irəlilətməkdir”.

“Mövcud işlərlə birlikdə bu, xətaya davamlı kvant hesablamaları üçün irəliyə doğru əhəmiyyətli bir addım olardı.”

Müəllifimiz İnqrid Fadelli tərəfindən sizin üçün yazılmış, Sadie Harley tərəfindən redaktə edilmiş və Robert Egan tərəfindən faktlar yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmişdir — bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu reportaj sizin üçün vacibdirsə, xahiş edirik ianə etməyi düşünün (xüsusilə aylıq). Təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Nəşr detalları

Chunhui Zhang və digərləri, Silikon kvant prosessorunda kvant xətasının aşkarlanması, Nature Electronics (2026). DOI: 10.1038/s41928-025-01557-1 . ArXiv- də : DOI: 10.48550/arxiv.2509.24766

Jurnal məlumatları: Nature Electronics , arXiv  

Əsas anlayışlar

Kvant alqoritmləri və hesablamaKvant korrelyasiyaları, təməlləri və formalizm

© 2026 Science X Network