Qual é a tecnologia de ponta para criar um computador quântico com o menor número de erros?


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Qual caminho tecnológico parece mais promissor para produzir um processador quântico com um volume quântico maior (preferindo menos erros por qubit do que mais qubits) do que os férmions de Majorana ?

O formato preferido para a resposta seria semelhante a:

"O método DEF do grupo ABC demonstrou uma QV melhor do que o MF; conforme comprovado independentemente no papel G na página x, no papel H na página y e no papel I na página z".

Nos férmions de Majorana, Landry Bretheau diz :

Essas partículas podem ser o tijolo elementar dos computadores quânticos topológicos, com uma proteção muito forte contra erros. Nosso trabalho é um passo inicial nessa direção.


Exemplo de resposta insuficiente (mas interessante):

Em seu artigo " Esquemas metrológicos quânticos robustos baseados na proteção de informações quânticas de Fisher ", Xiao-Ming Lu, Sixia Yu e CH Oh constroem uma família de esquemas metrológicos de qubits, sendo imunes a erros de qubit t após a detecção do sinal . Em comparação, são necessários pelo menos cinco qubits para corrigir erros arbitrários de 1 qubit na correção padrão de erros quânticos.2t+1t

[Nota: Essa teoria de esquemas metrológicos robustos preserva as informações quânticas de Fisher em vez dos estados quânticos contra o ruído. Isso resulta em um bom volume efetivo se eles puderem construir um dispositivo utilizando suas técnicas e mostrar que ele é dimensionado .

Embora isso possa parecer uma resposta promissora, é um link único (sem várias fontes concorrentes) e não há dispositivo criado para mostrar escalabilidade. Um dispositivo de baixo qubit sem erros e escalonável ou um dispositivo com muitos qubits suscetíveis a erros têm um volume baixo (e, portanto, é "Não é uma resposta").]


Referências adicionais:

Artigo explicando o Quantum Volume .

Qubits x taxa de erro

Depois de fazer algumas pesquisas, parece que o grafeno imprensado entre supercondutores para produzir férmions de Majorana é a vanguarda - há algo melhor? ["melhor" significa atualmente possível, não teoricamente possível ou ridiculamente caro]. O gráfico ilustra que mais de cem qubits com menos taxa de erro de 0,0001 é maravilhoso, respostas menores são aceitáveis.

Respostas:


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Essa é realmente a questão mais importante no momento!

Atualmente, os qubits supercondutores têm os maiores dispositivos. Mas eles continuarão a crescer? Tempos curtos de coerência dificultam a manutenção da correção de erros?

Íons presos não estão muito atrás. Mas eles têm seus próprios problemas de escalabilidade .

Os qubits de rotação devem ser ótimos para escalar quando começarem. No entanto, eles ainda estão com poucos qubits no momento.

Suspeita-se também que Majoranas tenha algumas propriedades agradáveis. Mas eu teria que ver um único qubit antes de declará-los como a vanguarda.

A fotônica também é uma estratégia viável. De fato, o primeiro dispositivo quântico baseado em nuvem foi fotônico. Algumas startups também são baseadas em abordagens fotônicas, como a descrita aqui .

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