// TOM'S HARDWARE ITALIA — SALUTE
D-Wave supera un ostacolo chiave dei qubit dual-rail
D-Wave ha dimostrato in uno studio pubblicato su Nature che due qubit dual-rail possono essere intrecciati senza perdere la loro caratteristica principale: rendere facilmente identificabile la classe di errore più frequente. Il risultato rappresenta un passaggio sperimentale verso un computer quantistico universale basato su porte logiche, distinto dai sistemi di quantum annealing per i quali l'azienda è maggiormente conosciuta.
Ogni qubit impiegato nell'esperimento comprende due risonatori accoppiati, indicati convenzionalmente come sinistro e destro. Un singolo fotone può trovarsi in uno dei due oppure in una sovrapposizione di entrambi gli stati. L'errore dominante è la perdita del fotone, che cancella l'informazione quantistica ma può essere rilevata con hardware dedicato. Il qubit non si corregge da solo: restano necessari codici capaci di gestire anche gli errori di fase e di bit.
Per collegare i due qubit, i ricercatori hanno collocato tra loro un accoppiatore regolabile. Attivando il collegamento, attendendo circa 200 nanosecondi e disattivandolo, il sistema ha eseguito una porta di entanglement. L'intera operazione ha richiesto circa 500 nanosecondi, una durata compatibile con l'esecuzione rapida di sequenze di porte quantistiche.
Durante i test, le perdite di fotoni sono state pari a circa lo 0,5 per cento per operazione di intreccio e sono risultate cinque volte più frequenti rispetto alle altre classi di errore. I bit flip sono stati invece osservati a un livello dell'ordine di una parte per milione. La gerarchia misurata sui singoli qubit è quindi rimasta sostanzialmente invariata anche durante l'interazione.
La stabilità di questa gerarchia potrebbe semplificare la computazione quantistica tollerante agli errori. Se le perdite possono essere individuate direttamente e gli errori residui presentano frequenze molto diverse, un qubit logico potrebbe richiedere un codice più compatto e un numero inferiore di componenti fisici. Il risultato si inserisce nel dibattito sulla maturità del quantum computing, ma non equivale ancora alla realizzazione di una macchina utile e scalabile.
Lo studio descrive infatti un limite ancora irrisolto: aumentando il numero di porte, fedeltà e purezza dello stato finale diminuiscono in modo approssimativamente quadratico. Gli autori suggeriscono che il fenomeno possa dipendere dalla deriva dei parametri di calibrazione o dalle fluttuazioni della frequenza del transmon impiegato nell'accoppiatore, ma questa spiegazione deve ancora essere verificata. Anche la correzione degli errori completa non è stata dimostrata.
D-Wave ha acquisito di recente Quantum Circuits, società nata dalla Yale University che sviluppa questa architettura. Il gruppo dovrà ora perfezionare le misure a metà circuito, necessarie per identificare la perdita di un fotone mentre il calcolo è ancora in corso, e verificare il comportamento del sistema su circuiti più lunghi. Soltanto questi passaggi potranno stabilire se il vantaggio teorico dei qubit dual-rail sopravvive su processori di dimensioni maggiori.
Aggiungi Tom's Hardware alle tue fonti preferite su Google