Investigadores de la Academia de Ciencias de la Información cuántica de Beijing y la Academia de Ciencias de China han progresado considerable en el campo de la computadora cuántica mediante el desarrollo de un nuevo método para crear puertas con alta fidelidad entre procesadores cuánticos súper conducidos que están separados espacialmente. Publicado en la revista Cartas de evaluación físicaEl estudio enfatiza la creación exitosa de puertos de fortalecimiento entre dos procesadores que están instalados a 30 centímetros de distancia.
Los qubits súper conductores, que forman la columna vertebral de muchas plataformas de computación cuántica, se han demostrado potencialmente para resolver problemas complejos de optimización y procesamiento de datos con los cuales las computadoras clásicas luchan. Sin embargo, los desafíos como la determinación de la frecuencia y las dificultades para verificar o medir múltiples qubits al mismo tiempo han obstaculizado la escalabilidad de los procesadores cuánticos súper conductores.
Para abordar estas limitaciones, los investigadores han investigado la computación cuántica distribuida, con varios procesadores más pequeños trabajando como un sistema más grande. Este enfoque requiere el desarrollo de la provisión de puertas que puedan vincular los quubits a través del fenómeno de la rienda cuántica.
La exploración del equipo surgió de una pregunta de que el coautor Dr. Fei Yan se declaró con respecto a la viabilidad de la implementación de una puerta confusa de dos quits entre los chips cuánticos externos. Los esfuerzos anteriores para conectar los sistemas cuánticos de forma remota generalmente dependían de los métodos de transferencia de estados cuánticos, que no son compatibles con la computación kwantum basada en circuitos y posiblemente no hacen posible el cálculo universal.
En su investigación, el equipo se centró en superar estas limitaciones, en las que finalmente se dio cuenta de dos especies populares de dos quits y CZ se dieron cuenta. Su innovadora tecnología utilizó el efecto de resonancia cruzada, que ha sido efectiva para crear puertas confusas entre las quubits cercanas en el mismo chip. Al ajustar este método para conectar quubits a distancia, los investigadores introdujeron el uso de un cable de microondas largo para vincular los qubits externos.
«Este trabajo muestra la primera puerta bilingüe directa entre diferentes chips cuánticos con una lealtad tan alta», dijo el coautor Wen-Gang Zhang. El protocolo es particularmente fácil de implementar y no requiere qubits o líneas de control adicionales, lo que lo posiciona como un elemento esencial para futuros sistemas de computación cuántica distribuidas.
Las implicaciones de este progreso son prometedoras. Los métodos desarrollados en este estudio dañan el camino para el procesamiento de información cuántica universal y distribuida. El equipo de investigación establece el uso de estas técnicas para el uso de qubits dentro de un solo chip cuántico, lo que permite diseñar los códigos de corrección de errores cuánticos para corregir los errores en los cálculos cuánticos.
Mirando hacia el futuro, Zhang y sus colegas quieren fabricar chips cuánticos más extensos que contengan alrededor de 100 Quubits, con el objetivo de realizar plenamente la computación Kwantum distribuida. También tienen la intención de mejorar el diseño para hacer que las conexiones de cable de microondas sean más amigables con el usuario, haciendo posible reemplazos simples de chips cuánticos sin desmantelar toda la configuración.
Esta investigación innovadora es un paso crucial en la búsqueda de soluciones de computadora cuántica escalables, que pueden abrir nuevas carreteras para el progreso en tecnologías cuánticas.
