Прорыв в квантовых вычислениях: отслеживание флуктуаций кубитов в реальном времени
Исследователи разработали систему мониторинга, которая в 100 раз быстрее обнаруживает изменения в состоянии кубитов, открывая путь к стабилизации квантовых процессоров
Короткое резюме
Ученые из Института Нильса Бора создали систему мониторинга в реальном времени, которая отслеживает быстрые изменения в производительности кубитов — основных единиц квантовых компьютеров. Новая система, использующая быстродействующее FPGA-оборудование, позволяет мгновенно определять, когда кубит переходит из «хорошего» в «плохое» состояние, что примерно в 100 раз быстрее предыдущих методов.
Кубиты чрезвычайно чувствительны к микроскопическим дефектам в материалах, которые могут смещаться сотни раз в секунду, изменяя скорость потери энергии и квантовой информации. До недавнего времени стандартные методы тестирования занимали до минуты, что было слишком медленно для захвата этих быстрых флуктуаций, и исследователи могли определять только среднюю скорость потери энергии, маскируя нестабильное поведение кубита.
Это открытие меняет подход к тестированию и калибровке сверхпроводящих квантовых процессоров, делая мониторинг и корректировку в реальном времени необходимыми для повышения надежности. Результаты также подчеркивают важность партнерства между академическими исследованиями и промышленностью, а также творческого использования доступных технологий для масштабирования квантовых процессоров до полезных размеров.
Скорость обнаружения
Новая система отслеживает изменения в состоянии кубитов примерно в 100 раз быстрее предыдущих методов, работая в масштабе миллисекунд
Причина нестабильности
Микроскопические дефекты в материалах кубитов могут смещаться сотни раз в секунду, что ранее было скрыто из-за медленных методов измерений
Технологическая основа
Система использует коммерчески доступный FPGA-контроллер (OPX1000 от Quantum Machines), программируемый на языке, подобном Python, что делает её доступной для исследовательских групп
Ключевое открытие
«Хороший» кубит может превратиться в «плохой» за доли секунды, а не за минуты или часы, что требует постоянного мониторинга для определения наихудших элементов системы
Текст сгенерирован с использованием ИИ
