‍ 🔴 افزایش نرخ بقای کیوبیت‌های منطقی به ۹۶٪ با شناسایی و کاهش نویز اندازه‌گیری‌های میانی

🔹در پژوهشی مشترک بین دانشگاه #سیدنی  و شرکت #IBM  که نتایج آن در Nature Communications منتشر شده است، محققان با استفاده از پردازنده ابررسانای کوانتومی Heron r2 با ۱۵۶ کیوبیت، منابع کلیدی خطا در محاسبات کوانتومی را شناسایی و کمی‌سازی کردند.

🔸تمرکز اصلی این پژوهش بر «اندازه‌گیری‌های میانه‌مدار» (Mid-Circuit Measurements) در سیستم‌های ابررسانای کوانتومی بود؛ فرآیندی که در آن، در حین اجرای یک عملیات کوانتومی، برخی کیوبیت‌ها در مراحل میانی اندازه‌گیری شده و به حالت کلاسیک (صفر یا یک) فرومی‌ریزند (Collapse) تا فیدبک فوری برای مدیریت عملیات کلی فراهم شود، در حالی که سایر کیوبیت‌ها همدوسی کوانتومی خود را حفظ می‌کنند.

🔹اگرچه این اندازه‌گیری‌ها برای #تصحیح_خطای_کوانتومی ضروری هستند، اما خودشان منبع جدیدی از نویز به نام نویز ناشی از بیکاری (idling noise) ایجاد می‌کنند. این نویز زمانی رخ می‌دهد که کیوبیت‌های درگیر پردازش اطلاعات، در حالی که کیوبیت‌های دیگری در حال اندازه‌گیری هستند، در حالت انتظار باقی می‌مانند که خود باعث ایجاد خطا و از دست رفتن همدوسی (decoherence) می‌شود.

🔸پروفسور Stephen Bartlett، مدیر مؤسسه نانوی سیدنی و رهبر پروژه، توضیح می‌دهد که کیوبیت‌ها ذاتاً شکننده هستند و حتی اختلالات بسیار کوچک محیطی می‌توانند اطلاعات را از بین ببرند؛ از این رو درک دقیق اینکه کدام بخش از سخت‌افزار فعلی بیشترین مشکل را ایجاد می‌کند، برای بهبود مهندسی و مقیاس‌پذیری  سیستم‌های کوانتومی حیاتی است.

🔹تیم تحقیقاتی با بازطراحی مدارهای تصحیح خطا به گونه‌ای که زمان بیکاری ناشی از اندازه‌گیری‌های میانه‌مدار کاهش یابد، توانست عملکرد را به‌طور چشمگیری ارتقا دهد:

❗نرخ بقای کیوبیت‌های منطقی در هر چرخه تصحیح خطا از کمتر از ۹۰ درصد به بیش از ۹۶ درصد افزایش یابد. همچنین مشخص شد که نویز ناشی از خود اندازه‌گیری (Measurement Noise) یکی از عوامل محدودکنندهٔ غالب در قابلیت اطمینان عملیات‌های منطقی کوانتومی بر روی دستگاه‌های امروزی است.

🔸دکتر Robin Harper، نویسنده اول مقاله از دانشگاه سیدنی، تأکید کرد که هدف پژوهش، شناسایی فرایندهای فیزیکی محدودکنندهٔ عملکرد در دستگاه‌های کوانتومی مدرن بوده و یافته‌ها نشان می‌دهند که خود عمل اندازه‌گیری می‌تواند ناپایداری ایجاد کند؛ اما با بازطراحی نحوهٔ انجام این اندازه‌گیری‌ها، می‌توان قابلیت اطمینان را به‌طور قابل‌توجهی بهبود بخشید.

📎 لینک خبر
🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰
🟢join: @QuantumTEQ
🌐Website
🔵LinkedIn

#اخبار #کیوبیت_ابررسانا #کیوبیت_منطقی