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动力学解耦有效提高量子计算机保真度

2018-12-04 16:01:28 中国经济网

美国南加州大学研讨人员在最新一期《物理评论快报》上发表论文称,他们经过动力学解耦办法,在IBM和Rigetti的量子核算渠道中成功完成了量子核算保真度的高度增益,证明动力学解耦是一种比其他量子误差校对手段更简单、更有效的按捺量子退相干策略,可以更好地弥补量子核算易受干扰、简单犯错的弱点。

所谓量子退相干,是指量子体系状况间相互干涉的性质会跟着时刻逐渐丧失,是开发量子核算机必须要面对的一个问题。量子核算过程中,量子比特的稳定性很简单遭到声响、温度、振荡等环境噪声影响,相干性逐渐丧失,量子态的持续时刻削减,进而下降量子核算保真度。因此,开发有效的按捺量子退相干策略是量子核算机研讨的重点课题。而动力学解耦则是一种简单的开环量子控制技能,经过快速的时变控制调制来按捺退相干。

在新研讨中,研讨人员运用了IBM16量子比特的QX5和Rigetti19量子比特的Acorn两个通用量子核算渠道。为完成动力学解耦,研讨人员向超导量子比特发射准确聚焦的微电磁能计时脉冲。经过操作脉冲,他们可以将量子比特包络在微环境中,与周围的环境噪声阻隔,然后长久保持量子态。尽管这一试验的时刻跨度十分短,仅600纳秒(1纳秒为十亿分之一秒),运用脉冲数量也不超越200个,但获得的保真度增益却相当可观:IBM量子核算渠道的最终保真度提高了3倍,从28.9%提高到88.4%;Rigetti量子核算渠道的最终保真度提高了17%,从59.8%升至77.1%。

研讨人员指出,这是他们初次在根据云的超导量子比特渠道上成功按捺退相干,相关结果表明,动力学解耦办法很适合在环境噪音相对较大的、根据云的小规模量子核算机中应用,其效果比迄今为止尝试过的其他量子误差校对办法都要好。

发布:xiuyue

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