క్వాంటం కంప్యూటింగ్ కోసం RIKEN సెంటర్ మరియు తోషిబా పరిశోధకులు డబుల్-ట్రాన్స్‌మోన్ కప్లర్ (DTC) ఆధారంగా క్వాంటం కంప్యూటర్ గేట్‌ను నిర్మించడంలో విజయం సాధించారు, ఇది క్వాంటం గేట్ల విశ్వసనీయతను గణనీయంగా పెంచే పరికరంగా సిద్ధాంతపరంగా ప్రతిపాదించబడింది. దీనిని ఉపయోగించి, వారు CZ గేట్ అని పిలువబడే రెండు-క్విట్ పరికరానికి 99.92 శాతం మరియు సింగిల్-క్విట్ గేట్‌కు 99.98 శాతం విశ్వసనీయతను సాధించారు. Q-LEAP ప్రాజెక్ట్‌లో భాగంగా చేపట్టిన ఈ పురోగతి, ఇప్పటికే ఉన్న ధ్వనించే ఇంటర్మీడియట్-స్కేల్ క్వాంటం (NISQ) పరికరాల పనితీరును పెంచడమే కాకుండా ప్రభావవంతమైన క్వాంటం ద్వారా తప్పులను తట్టుకునే క్వాంటం గణన యొక్క సాక్షాత్కారానికి మార్గం సుగమం చేస్తుంది. లోపం దిద్దుబాటు.
DTC అనేది రెండు ఫిక్స్‌డ్-ఫ్రీక్వెన్సీ ట్రాన్స్‌మోన్‌లతో కూడిన కొత్త రకమైన ట్యూనబుల్ కప్లర్ — ఛార్జ్ నుండి ఉత్పన్నమయ్యే శబ్దానికి సాపేక్షంగా సున్నితత్వం లేని క్విట్ రకం — అదనపు జోసెఫ్‌సన్ జంక్షన్‌తో లూప్ ద్వారా జతచేయబడుతుంది. దీని నిర్మాణం క్వాంటం కంప్యూటింగ్‌లో అత్యంత ముఖ్యమైన సవాళ్లలో ఒకటిగా ఉంది: క్విట్‌లను అధిక-విశ్వసనీయ మార్గంలో కనెక్ట్ చేయడానికి హార్డ్‌వేర్ అభివృద్ధి. లోపాలను తగ్గించడానికి మరియు క్వాంటం గణనల యొక్క విశ్వసనీయతను పెంచడానికి అధిక గేట్ విశ్వసనీయత అవసరం, మరియు DTC స్కీమ్ అణచివేయబడిన అవశేష పరస్పర చర్య మరియు వేగవంతమైన అధిక-విశ్వసనీయత రెండు-క్విట్ గేట్ ఆపరేషన్‌లు రెండింటినీ సాధించడం ద్వారా ప్రత్యేకంగా నిలుస్తుంది. సింగిల్-క్విట్ గేట్‌లకు 99.9 శాతం విశ్వసనీయత సాధించబడినప్పటికీ, రెండు-క్విట్ పరికరాల కోసం తప్పు రేట్లు సాధారణంగా 1 శాతం లేదా అంతకంటే ఎక్కువ ఉంటాయి, ప్రధానంగా ZZ ఇంటరాక్షన్ అని పిలువబడే క్విట్‌ల మధ్య పరస్పర చర్యల కారణంగా.
లో ప్రచురించబడిన ప్రస్తుత పని యొక్క కీ భౌతిక సమీక్ష Xరీన్‌ఫోర్స్‌మెంట్ లెర్నింగ్ అని పిలిచే ఒక రకమైన మెషిన్ లెర్నింగ్‌ని ఉపయోగించి స్టేట్ ఆఫ్ ది ఆర్ట్ ఫ్యాబ్రికేషన్ టెక్నిక్‌లను ఉపయోగించి గేట్ నిర్మాణం. ఈ విధానం DTC యొక్క సైద్ధాంతిక సామర్థ్యాన్ని ఆచరణాత్మక అనువర్తనంలోకి అనువదించడానికి పరిశోధకులను అనుమతించింది. వారు రెండు రకాల మిగిలిన ఎర్రర్‌ల మధ్య సమతుల్యతను సాధించడానికి ఈ విధానాన్ని ఉపయోగించారు — లీకేజ్ లోపం మరియు డీకోహెరెన్స్ లోపం — ఇది సిస్టమ్‌లోనే ఉండి, రెండు దోష మూలాల మధ్య సరైన రాజీగా 48 నానోసెకన్ల పొడవును ఎంచుకుంది. దీనికి ధన్యవాదాలు, వారు ఫీల్డ్‌లో అత్యధికంగా నివేదించబడిన విశ్వసనీయత స్థాయిలను సాధించగలిగారు.
RIKEN సెంటర్ ఫర్ క్వాంటం కంప్యూటింగ్ డైరెక్టర్ యసునోబు నకమురా ప్రకారం, “క్వాంటం గేట్లలో లోపం రేట్లను తగ్గించడం ద్వారా, మేము మరింత విశ్వసనీయమైన మరియు ఖచ్చితమైన క్వాంటం గణనలను సాధ్యం చేసాము. ఇది తప్పు-తట్టుకునే క్వాంటం కంప్యూటర్‌ల అభివృద్ధికి చాలా ముఖ్యమైనది. క్వాంటం కంప్యూటింగ్ యొక్క భవిష్యత్తు.”
అతను ఇలా కొనసాగిస్తున్నాడు, “అత్యధిక నిర్బంధించబడిన క్విట్‌లతో సమర్థవంతంగా పని చేయగల ఈ పరికరం యొక్క సామర్థ్యం వివిధ క్వాంటం కంప్యూటింగ్ ఆర్కిటెక్చర్‌లకు బహుముఖ మరియు పోటీతత్వ బిల్డింగ్ బ్లాక్‌గా చేస్తుంది. ఈ అనుకూలత ఇప్పటికే ఉన్న మరియు భవిష్యత్తులో సూపర్ కండక్టింగ్ క్వాంటం ప్రాసెసర్‌లలో ఏకీకృతం చేయబడుతుందని నిర్ధారిస్తుంది, వాటి మొత్తం పనితీరు మరియు స్కేలబిలిటీని మెరుగుపరుస్తుంది. భవిష్యత్తులో, మేము ఈ విధంగా చిన్న గేట్ పొడవును సాధించడానికి ప్లాన్ చేస్తాము అసంబద్ధమైన లోపాన్ని తగ్గించడంలో సహాయపడండి.”
