Ingrid Fadelli , Phys.org

Gaby Clark tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriAshN sxeminin superkeçirici kubitlərlə həyata keçirilməsi. Kredit: Təbiət Fizikası (2025). DOI: 10.1038/s41567-025-02990-x

Kvant kompüterlərinin, kvant mexaniki təsirlərdən istifadə edərək məlumatları emal edən sistemlərin işi kvant məntiq qapılarının həyata keçirilməsinə əsaslanır. Bunlar əslində qubitləri manipulyasiya edən əməliyyatlardır, vəziyyətlərin superpozisiyasında mövcud ola bilən və bir-birinə qarışa bilən məlumat vahidləridir.

Qubitlər arasında dolaşıqlığı təmin edən kvant məntiq qapısının bir növü iki kubitlik qapı deyilən bir qapıdır. Qeyd edək ki, bu qapıları yaratmaq üçün mövcud sxemlərin əksəriyyəti, məlumatı ən yaxşı şəkildə saxlaya bildikləri və idarə edilməsi daha asan olan şərtlər və ya parametrlərdən kənarda kubitləri məcbur edir.

Pekin Kvant İnformasiya Elmləri Akademiyasının (BAQIS) və Tsinghua Universitetinin tədqiqatçıları bu yaxınlarda superkeçirici kvant prosessorlarında iki kubitlik qapıların tətbiqi üçün yeni universal sxem təqdim ediblər. Nature Physics -də nəşr olunan bir məqalədə qeyd olunan bu sxem, superkeçiricilərə əsaslanan kvant kompüterlərində kubitlər arasında dolaşıq yaratmağa etibarlı şəkildə imkan verdiyi aşkar edildi.

“Tədqiqatımızın ilkin motivi olduqca sadədir” dedi məqalənin baş müəllifi Jianxin Chen Phys.org-a. “Dərsliklər bütün kvant əməliyyatlarının unitar matrislərə uyğun olduğunu müəyyən edir; lakin tarixən CNOT qapısı uzun müddətdir ki, bu cür əməliyyatların həyata keçirilməsi üçün faktiki standart kimi qəbul edilir.

“Bu çərçivə son bir neçə il ərzində icmanın iSWAP, fSim qapıları, fraksiya qapıları və digərlərinin kvadrat kökü də daxil olmaqla, ənənəvi variantlardan kənarda daha geniş tətbiq edilə bilən iki kubitlik qapıların daha geniş diapazonunu müəyyən etdiyini nəzərə aldıqda xüsusilə aktuallaşır.”

Kvant fizikası və kvant hesablama nəzəriyyələri göstərir ki, kvant əməliyyatları vahid matrislər kimi tanınan şəbəkələr formasını da ala bilər. Tədqiqatlarının bir hissəsi olaraq, Chen və həmkarları unitar matrislərin növlərini müəyyən etmək üçün yola çıxdılar və beləliklə, “kvant təlimatları” kimi çıxış edərək yüksək dəqiqliklə həyata keçirilə bilər.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1758270297&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-09-universal-scheme-efficiently-generates-arbitrary.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTQwLjAuNzMzOS4xMjgiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siQ2hyb21pdW0iLCIxNDAuMC43MzM5LjEyOCJdLFsiTm90PUE_QnJhbmQiLCIyNC4wLjAuMCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjE0MC4wLjczMzkuMTI4Il1dLDBd&abgtt=6&dt=1758270294597&bpp=1&bdt=262&idt=42&shv=r20250918&mjsv=m202509150101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1758270075%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1758270075%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3D1241933dda87baba%3AT%3D1750839581%3ART%3D1758270075%3AS%3DAA-AfjZwPuiSAour3k16ZA1JtXua&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=3825100153423&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=4&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=1981&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95370628%2C95370775%2C95371811%2C95371814%2C31094740%2C95371231&oid=2&pvsid=4118674644191535&tmod=726435822&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=3119

“Klassik hesablama kontekstində sistemin performansı “təlimat dəsti arxitekturası” ilə məhdudlaşdırılır” dedi Çen. “Biz gözləyirik ki, digər yerli qapıların yüksək sədaqətli tətbiqini daha da genişləndirə bilsək, sistemin performansını irəli apara biləcəyik.”

Öz məqalələrində Çen və onun həmkarları hər hansı mümkün iki kubitlik qapının həyata keçirilməsi üçün vahid idarəetmə sxemini təqdim edirlər. Riyazi dillə desək, onların sxemi SU(4) xüsusi unitar qrupundakı bütün əməliyyatları dəstəkləyir, bu, etibarlı iki kubitlik çevrilmələrin tam dəstidir, bəzən sadə bir kubitlik qapılarla yalnız kiçik düzəlişlər tələb edir.

Qubitləri idarə etmək üçün komandanın yeni təqdim etdiyi sxem iki fərqli yanaşmanı birləşdirir. Birincisi, o, qubitlərin birbaşa qarşılıqlı əlaqədə olmasına imkan verir ki, bu da mübadilə qarşılıqlılığı kimi tanınır. İkincisi, o, mikrodalğalı siqnallardan istifadə edərək, kvant hesablamaları üçün mövcud superkeçirici aparat sistemləri ilə uyğun gələn şəkildə qubitləri idarə edir.

“Bizim sxemimiz bir neçə mühüm üstünlüklərə malikdir” deyə Dr Yan izah etdi. “Birincisi, bu, həqiqətən universaldır, yəni eyni aparat konfiqurasiyası və idarəetmə çərçivəsi kvant əməliyyatlarında maksimal çevikliyi təmin edərək istənilən iki kubitlik qapını həyata keçirə bilər.

“Daha önəmlisi, problemli |11⟩–|20⟩ keçidlərə əsaslanan adi yanaşmalardan fərqli olaraq (standart CZ qapılarında olduğu kimi), bizim metodumuz yalnız |01⟩–|10⟩ keçidi üzərində işləyir. Bu, daha yüksək enerji vəziyyətlərinə sızma riskinin qarşısını alır və bu, ən çox rast gəlinən səhvlərdən biri olmuşdur . “

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .

Çen və onun həmkarlarının son işi göstərir ki, fərdi sxem bütün iki kubitlik qapıları yüksək sədaqətlə həyata keçirə bilər. Gələcəkdə onların yanaşması kvant alqoritmlərinin və superkeçirici kvant kompüterlərinin inkişafına töhfə verə bilər.

“Bu nəticənin kvant səhvinin korreksiyasına aidiyyəti dərhal aydın olmasa da, ilkin tədqiqatlar göstərir ki, bu yeni perspektiv həm də səth kodundakı qüsurları aradan qaldırmaq və qLDPC kodu üçün aparat tələblərini asanlaşdırmaq üçün dəyərə malikdir” dedi Çen.

“Biz bu yeni perspektivlə üstünlük təşkil edən kvantın sərhədlərini yenidən araşdırmağı və səhvlərin düzəldilməsi kodlarının daha səmərəli fiziki tətbiqini araşdırmağı hədəfləyirik. Digər mühüm istiqamət bu işə uyğunlaşdırılmış daha səmərəli kalibrləmə sxemlərinin işlənməsini əhatə edəcək.”

Müəllifimiz İnqrid Fadelli tərəfindən sizin üçün yazılmış , Gaby Clark tərəfindən redaktə edilmiş və Robert Eqan tərəfindən yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu hesabat sizin üçün əhəmiyyət kəsb edirsə, lütfən, ianə (xüsusilə aylıq) nəzərdən keçirin. Siz təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Daha çox məlumat: Zhen Chen et al, Vahid nəzarətdən istifadə edərək ixtiyari iki qubitlik qapıların səmərəli həyata keçirilməsi, Təbiət Fizikası (2025). DOI: 10.1038/s41567-025-02990-x .

Jurnal məlumatı: Təbiət Fizikası 

© 2025 Science X Network