Фотонный чип — ключ к «взращиванию» квантовых компьютеров

Команда исследователей из лаборатории квантовой инженерии и технологий Бристоля (QETLabs) показала, как защитить кубиты от ошибок с помощью фотонов в кремниевом чипе.


Квантовые компьютеры набирают обороты. Они обещают предоставить в геометрической прогрессии большую вычислительную мощность для решения некоторых очень сложных задач. Они делают это, используя своеобразное поведение квантовых частиц, таких как фотоны света.

Однако квантовые состояния частиц очень хрупкие. Квантовые биты или кубиты, лежащие в основе квантовых вычислений, очень легко улавливают ошибки и повреждаются окружающей средой повседневного мира. К счастью, мы в принципе знаем, как исправить эти ошибки.

Коды с квантовой коррекцией ошибок — это метод защиты или воспитания кубитов путем встраивания их в более устойчивое запутанное состояние многих частиц. Теперь группа исследователей из Бристольской лаборатории квантовой инженерии и технологий (QETLabs) продемонстрировала это с помощью квантового фотонного чипа.

Команда показала, как большие состояния запутанных фотонов могут содержать отдельные логические кубиты и защищать их от вредного воздействия классического мира. В команду под руководством Бристоля вошли исследователи из DTU в Копенгагене, которые изготовили чип.

Доктор Катерина Вильяр, первый автор работы, сказала: «Чип действительно универсален. Его можно запрограммировать для доставки различных видов запутанных состояний, называемых графами. Каждый граф защищает логические квантовые биты информации от различных воздействий окружающей среды».

Энтони Лэйнг, содиректор QETLabs и автор работы, сказал: «Поиск способов эффективной доставки большого количества защищенных от ошибок кубитов — ключ к созданию квантовых компьютеров в один прекрасный день».