量子超越性は、さらにスケーリングするか、より簡単に言えば、量子ビットの数を数百、数千に増やすことなしには不可能です。これは、量子計算のエラーを修正するという、すでに十分に解決されていない問題を非常に複雑にします。最初は、ビット深度が増加してもエラーが制御不能にならないように、高精度の量子ビットが必要です。そして、そのようなキュービットはオーストラリアとアメリカの科学者によって提案されました。
最も単純なアルゴリズムを実行するために、研究者がシリコンに注入されたリンイオンから半導体キュービットを作成してテストすることが重要です。シリコンウェーハの表面層に不純物原子を導入するこの方法は、半導体製造で広く使用されています。これは、そのような量子ビットを使用して量子プロセッサを生成する可能性が現実的であり、実際に実装するのが比較的簡単であることを意味します。
原子核のスピンが量子ビットの状態を決定する、リンイオンから作られた量子ビットを使った実験では、1の99.95％のレベルで計算の精度（忠実度または理想的なエラーのない操作との一致の精度）が示されました-キュービット操作および2キュービット操作の99.37％。同時に、実験用の半導体量子プロセッサ自体は3キュービットになっていますが、スケーリングは比較的簡単な作業になると科学者たちは確信しています。
1％未満のエラー率を達成することは、量子エラー訂正を簡素化するための重要なマイルストーンです。ニューサウスウェールズ大学の研究リーダーAndreaMorelloは、この目標が達成されると、「有用なコンピューティングのために拡張性と信頼性を備えたシリコン量子プロセッサの設計を開始できる」と確信しています。この作品は1月19日にNature誌に掲載されました。
2022-01-21 20:27:54
著者: Vitalii Babkin