D-Wave demonstrē dual-rail kubitu sapīšanu Nature publikācijā

D-Wave, kas ilgstoši pazīstama ar kvantu atkvēlinātāju izstrādi, tagad attīsta arī vārtu bāzētus kvantu datorus. Pēc Quantum Circuits iegādes uzņēmums sācis izmantot tā sauktos dual-rail kubitus. Trešdien publicētajā Nature rakstā uzņēmums ziņo, ka spējis sapīt divus šādus kubitus un apstiprinājis, ka dominējošā kļūda joprojām ir viegli nosakāma fotona zudums.

Dual-rail kubitu darbība balstās uz viena fotona superpozīciju starp diviem savienotiem rezonatoriem – kreiso un labo. Biežākā kļūda ir fotona aizplūšana, ko sauc par dzēšanas kļūdu. To var noteikt bez papildu kubitiem, tādējādi vienkāršojot kļūdu labošanu. Nākamā biežākā kļūda ir fāzes apvēršana, bet bitu maiņa ir ļoti reta. Šāda kļūdu hierarhija ļauj izmantot kompaktāku kļūdu korekcijas kodu.

Eksperimentā D-Wave izveidoja divus dual-rail kubitus, starp kuriem atradās regulējams savienotājs. Aktivizējot savienojumu uz aptuveni 200 nanosekundēm (kopējais ilgums 500 ns), tika veikta sapīšanas operācija. Rezultāti parādīja, ka fotona zuduma līmenis ir aptuveni 0,5% uz sapīšanu, piecas reizes biežāk nekā citas kļūdas, bet bitu maiņa praktiski nenotiek (10⁻⁶ līmenī). Uzņēmums uzsver, ka šādi tiek saglabāta kļūdu hierarhija, kas ir būtiski, jo operācijas var izkropļot kļūdu veidu sadalījumu.

Tomēr darbs vēl nav pabeigts. Pētījumā novērots, ka, palielinoties vārtu skaitam, kļūdu līmenis pieaug, iespējams, kalibrēšanas parametru noviržu dēļ. Tāpat vēl jāattīsta dzēšanas kļūdu noteikšana ķēdes darbības laikā un jāpilnveido kļūdu labošanas teorija lielām kļūdu biežuma atšķirībām. D-Wave plāno līdz 2028. gadam sasniegt 181 dual-rail kubitu un turpināt attīstību līdz simtiem loģisko kubitu.