‍ ⚠️رکوردشکنی شرکت Alice & Bob: پایداری کیوبیت‌های گربه‌ای بیش از یک ساعت در برابر خطاهای کوانتومی⚠️

🔹شرکت #Alice_and_Bob به تازگی پیشرفتی چشمگیر در زمینه‌ی پایداری کیوبیت‌ها در برابر خطاهای کوانتومی گزارش کرده‌اند. این شرکت نشان داده‌ که کیوبیت‌های گربه‌ای ( cat qubits) آنها می‌توانند بیش از یک ساعت در برابر خطاهای بیت‌فلیپ ( bit-flip) پایدار بمانند.

🔸این نتیجه نسبت به رکورد قبلی، یعنی هفت دقیقه روی تراشه‌ی Boson 4، جهشی بزرگ محسوب می‌شود و حتی از هدف تعیین‌شده برای سال ۲۰۳۰، یعنی رسیدن به زمان ۱۳ دقیقه در پروژه‌ی #محاسبات_کوانتومی مقاوم دربرابر خطا موسوم به Graphene، نیز فراتر رفته است. در یک آزمایش ۶۱ ساعته تنها ۴۱ بیت‌فلیپ مشاهده شد که میانگین طول عمر آن‌ها را به حدود ۴۴ دقیقه می‌رساند؛ رقمی که با اطمینان ۹۵ درصدی بین ۳۳ تا ۶۰ دقیقه قرار می‌گیرد.

🔹نکته مهم این است که این مقیاس زمانی طولانی‌تر از فرکانس برخورد پرتوهای کیهانی است، پدیده‌ای که معمولاً به‌عنوان عامل اصلی خطا در کیوبیت‌های ابررسانا شناخته می‌شود. این موضوع نشان می‌دهد کیوبیت‌های گربه‌ای نسبت به چنین رویدادهای نادر حساسیت کمتری دارند.

🔸برای مقایسه، کیوبیت‌های ابررسانای رایج تنها در حد چند میلی‌ثانیه در برابر بیت‌فلیپ پایدار می‌مانند، در حالی که دستاورد آلیس و باب میلیون‌ها بار طولانی‌تر است. البته این معماری با وجود کاهش چشمگیر خطاهای بیت‌فلیپ، زمان کوتاه‌تری برای فازفلیپ‌ها (phase-flip) دارد که باید از طریق روش‌های اصلاح خطا جبران شود.

🔹برتری اصلی کیوبیت‌های گربه‌ای در این است که خطاهای بیت‌فلیپ را تا حدی کاهش می‌دهند که عملاً می‌توان آن‌ها را نادیده گرفت. در نتیجه، کدهای تصحیح خطا می‌توانند تنها روی خطاهای فازفلیپ متمرکز شوند و این موضوع نیاز به تعداد بسیار زیاد کیوبیت فیزیکی برای هر کیوبیت منطقی را صدها برابر کاهش می‌دهد؛ به‌جای هزاران کیوبیت، تنها چند ده کیوبیت کافی خواهد بود.

🔸پژوهشگران همچنین نشان داده‌اند که این سیستم علی‌رغم استفاده از تعداد زیادی فوتون برای پایداری (حدود ۱۱ فوتون در این آزمایش)، همچنان ماهیت کوانتومی خود را حفظ می‌کند. آن‌ها توانستند حالت‌های برهم‌نهی و عملیات پایه‌ای مانند چرخش Z را با فیدلیتی ۹۴.۲ درصد در ۲۶.۵ نانوثانیه اجرا کنند، که ثابت می‌کند این سیستم همچنان به‌عنوان یک کیوبیت واقعی عمل می‌کند.

🔹علاوه بر این، آزمایش‌ها روی تراشه‌ی ۱۲ کیوبیتی Helium 2 نیز انجام شد که در آن برخی کیوبیت‌ها بیش از یک ساعت و حتی تا ۲۵۲ دقیقه پایدار باقی ماندند. تحلیل آماری داده‌های خام نشان داد که بیت‌فلیپ‌ها رفتاری مطابق با فرآیندهای تصادفی پواسونی و مارکوفی دارند، که صحت نتایج را تقویت می‌کند.

🔸هرچند این یافته‌ها هنوز مقدماتی هستند و لازم است در حین اجرای گیت‌های دوکیوبیتی مانند CNOT نیز بررسی شوند، اما همین نتایج یک نقطه عطف مهم برای مسیر تحقیقاتی این شرکت محسوب می‌شود.

🔹اگر این سطح از حفاظت در عملیات کامل کوانتومی نیز پایدار بماند، کیوبیت‌های گربه‌ای می‌توانند راهکاری بسیار کارآمد برای رسیدن به محاسبات کوانتومی مقیاس‌پذیر و مقاوم به خطا باشند؛ آن هم بسیار زودتر از هدف تعیین‌شده برای سال ۲۰۳۰.

🌐لینک خبر

📎join: @QuantumTEQ  

🔵LinkedIn   
_._._._._
#اخبار #کیوبیت‌_گربه‌ای