PROTOTIPE baru chip 105-qubit, dijuluki “Zuchongzhi 3.0,” yang menggunakan qubit superkonduktor, mewakili langkah maju yang signifikan Buat komputasi kuantum, kata para ilmuwan di Universitas Sains dan Teknologi China (USTC) di Hefei.
Ini menyaingi hasil pembandingan yang ditetapkan QPU Willow terbaru Google pada Desember 2024 yang memungkinkan para ilmuwan Buat mempertaruhkan klaim supremasi kuantum. Di mana komputer kuantum lebih Pandai daripada superkomputer tercepat dalam pembandingan berbasis laboratorium.
Para ilmuwan menggunakan prosesor Buat menyelesaikan tugas pada tolok ukur pengambilan sampel sirkuit acak komputasi kuantum (RSC), yang banyak digunakan hanya dalam beberapa ratus detik.
Tes ini, tugas pengambilan sampel sirkuit acak 83-qubit, 32-layer, juga diselesaikan 1 juta kali lebih Segera daripada hasil yang ditetapkan chip Sycamore generasi Google sebelumnya, yang diterbitkan pada Oktober 2024. Frontier, superkomputer tercepat kedua di dunia hanya akan dapat menyelesaikan tugas yang sama dalam 5,9 miliar tahun.
Meskipun hasilnya menunjukkan QPU Pandai mencapai supremasi kuantum, pembandingan RCS spesifik yang digunakan mendukung metode kuantum. Selain itu, peningkatan dalam algoritma klasik yang mendorong komputasi klasik dapat menutup kesenjangan, seperti yang terjadi pada tahun 2019 ketika para ilmuwan Google pertama kali mengumumkan bahwa komputer kuantum telah mengungguli komputer klasik dalam penggunaan pertama tolok ukur RSC.
“Pekerjaan kami Kagak hanya memajukan batas-batas komputasi kuantum, tetapi juga meletakkan dasar Buat era baru di mana prosesor kuantum memainkan peran Krusial dalam mengatasi tantangan dunia Konkret yang canggih,” kata para ilmuwan dalam penelitian tersebut.
Pengulangan terbaru Zuchongzhi mencakup 105 qubit transmon perangkat yang terbuat dari logam seperti tantalum, niobium, dan aluminium yang telah mengurangi sensitivitas terhadap kebisingan dalam kisi persegi panjang 15 kali 7. Ini dibangun di atas chip sebelumnya, yang mencakup 66 qubit.
Salah satu bidang terpenting yang Krusial bagi kelangsungan komputasi kuantum dalam pengaturan dunia Konkret adalah waktu koherensi, ukuran berapa Lamban sebuah qubit dapat mempertahankan superposisinya dan memanfaatkan hukum mekanika kuantum Buat melakukan perhitungan secara paralel. Waktu koherensi yang lebih Lamban berarti operasi dan perhitungan yang lebih rumit dimungkinkan.
Peningkatan besar lainnya adalah dalam kesetiaan gerbang dan koreksi kesalahan kuantum, yang telah menjadi hambatan Buat membangun komputer kuantum yang Bermanfaat. Kesetiaan gerbang mengukur seberapa Seksama gerbang kuantum melakukan operasi yang dimaksudkan, di mana gerbang kuantum analog dengan gerbang logika klasik, melakukan operasi spesifik pada satu atau lebih qubit, memanipulasi keadaan kuantum mereka. Qubit kesetiaan yang lebih tinggi berarti lebih sedikit kesalahan dan perhitungan yang lebih Seksama.
Zuchongzhi 3.0 tampil dengan kesetiaan gerbang single-qubit paralel yang mengesankan sebesar 99,90%, dan kesetiaan gerbang dua-qubit paralel sebesar 99,62%. Google’s Willow QPU sedikit unggul, dengan hasil masing-masing 99,97% dan 99,86%.
Peningkatan ini sebagian besar dimungkinkan karena peningkatan teknik, termasuk peningkatan dalam metode fabrikasi dan desain qubit yang dioptimalkan dengan lebih Bagus, kata para ilmuwan dalam penelitian. Misalnya, Pengulangan terbaru secara litografi mendefinisikan komponen qubit menggunakan tantalum dan aluminium, terikat melalui proses flip-chip benjolan indium. Ini meningkatkan akurasi dan meminimalkan kontaminasi. (Livescience/Z-2)
