Alice & Bob의 새로운 연구에서 오류 수정 및 오류 방지를 위한 Cat Qubits의 기능을 보여줍니다.

Alice & Bob의 새로운 연구에서 오류 수정 및 오류 방지를 위한 Cat Qubits의 기능을 보여줍니다.

Alice & Bob의 새로운 연구에서는 고양이 큐비트를 사용하여 양자 컴퓨팅 시스템 내에서 오류 수정을 강화합니다.
By 케나 휴즈-캐슬베리 14년 2023월 XNUMX일 게시됨

양자 컴퓨팅 시스템은 취약하기 때문에 오류가 자주 발생할 수 있습니다. 전 세계의 양자 기업은 오류를 방지하거나 하드웨어의 오류 방지 기능을 강화하는 방법을 개발하고 있습니다. 이러한 사업 중 많은 부분이 집중되어 있는 반면 소음, 앨리스와 밥, 파리에 본사를 둔 양자 회사는 대신 큐비트 자체를 조사하고 있습니다. 회사는 cat qubits라고 알려진 것을 개발하고 있습니다. 이러한 주요 구성 요소는 오류 예방과 오류 수정을 결합하는 열쇠가 될 수 있습니다. ㅏ 최근 논문 Alice & Bob 팀은 고양이 큐비트가 이러한 문제에 대한 잠재적인 해결책을 제공한다는 것을 보여줍니다. "이러한 큐비트는 보존적 큐비트 클래스에 속합니다."라고 설명했습니다. 제레미 길로, 회사의 이론 책임자. "이 큐비트 클래스는 인코딩된 양자 정보를 보호할 수 있는 공간을 제공하는 특정 수학적 구조를 가지고 있기 때문에 독특합니다." 이러한 고양이 큐비트의 고유한 특성으로 인해 Alice & Bob의 연구원은 해당 시스템이 오류 수정 및 오류 방지 분야에서 상당한 발전을 이룰 수 있기를 희망합니다.

오류 예방 및 오류 수정을 위해 Cat Qubits 사용

Guillaud는 캣 큐비트가 오류 수정에 도움이 될 뿐만 아니라 오류 예방을 염두에 두고 시스템을 설계하는 데에도 도움이 될 수 있다고 믿습니다. Guillaud는 “현재 커뮤니티에는 두 가지 패러다임이 있습니다. “첫 번째는 오류 수정 없이 하드웨어를 개선하는 것입니다. 이는 오류 예방이 없음을 의미하며 일반적으로 다음을 나타냅니다. 니스큐 연대. 다른 패러다임은 시스템 자체의 오류 수정 및 오류 방지에 중점을 둡니다. 오류 수정이 임계값 아래로 작동되면 논리적 오류율을 잠재적으로 억제할 수 있습니다. 따라서 훨씬 낮은 오류율에 매우 빠르게 접근할 수 있습니다.” 전문가들은 오류 수정 이후 양자 컴퓨팅의 가치가 수십억 달러 증가할 것으로 예측했기 때문에 업계가 이러한 시스템을 개발하는 데 금전적인 인센티브가 있습니다. 이를 위해 Guillaud는 Alice & Bob의 실험실에서 이론을 테스트하면서 이 연구의 다음 단계로 이동하고 있습니다. "우리 고양이 큐비트의 다음 큰 이정표는 거시적 시간 척도(초/분/시간)에 걸쳐 양자 정보 보호를 보여주는 것입니다. 현재 최고의 시스템에서는 최대 밀리초로 제한되며 마이크로초가 표준입니다."라고 그는 덧붙였습니다. .

오류 수정에 도달

새로운 논문에서 Alice & Bob 연구자들은 이론적으로 고양이 큐비트를 사용하면 오류 수정에 필요한 큐비트 수가 더 적다는 사실을 발견했습니다. Guillaud가 말했듯이; "풀사이즈 양자 컴퓨터에서는 오류 확산을 제어하는 ​​큐비트가 90% 정도 있고, 계산을 수행하는 작업을 수행하는 큐비트는 10%에 불과합니다." 이는 양자 컴퓨터의 컴퓨팅 성능 중 극히 일부만이 실제 분석에 집중되어 있어 시스템이 다소 비효율적이라는 것을 의미합니다. 현재 오류 수정을 완화하는 데 필요한 큐비트 수는 약 20천만 개이며 Guillaud는 다음과 같이 설명했습니다. 구글 작업 중이었습니다. 그러나 그의 팀과 함께 Guillaud는 그 숫자를 단 350,000큐비트로 축소하여 전체 양자 시스템을 보다 관리하기 쉽고 저렴하게 만들 수 있었습니다. 이는 오류 수정 프로토콜을 개발하려는 사람들에게 큰 의미를 갖습니다. 시스템에 필요한 큐비트 수가 줄어들면 큐비트 간에 간섭이 덜 발생하므로 회사가 하드웨어를 더 쉽게 확장할 수 있습니다.

Kenna Hughes-Castleberry는 Inside Quantum Technology의 전속 작가이자 JILA(University of Colorado Boulder와 NIST 간의 파트너십)의 과학 커뮤니케이터입니다. 그녀의 글쓰기 비트에는 심층 기술, 메타버스 및 양자 기술이 포함됩니다.

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