Hoạt động logic đầy đủ đầu tiên được thực hiện trên chip lượng tử silicon

Các nhà nghiên cứu Trung Quốc tại Học viện Lượng tử Quốc tế Thâm Quyến đã phát triển một bộ xử lý lượng tử dựa trên silicon có khả năng thực hiện đầy đủ các phép toán logic phát hiện lỗi, đánh dấu một bước tiến quan trọng hướng tới tính toán lượng tử thực tiễn và chịu lỗi. Khác với các minh chứng trước đây trên các nền tảng như mạch siêu dẫn, đây là lần đầu tiên khả năng phát hiện lỗi như vậy được đạt được trên silicon, một vật liệu thiết yếu trong điện tử hiện đại. Nhóm nghiên cứu đã đặt chính xác các nguyên tử phốt pho vào silicon để tạo và điều khiển các qubit riêng lẻ, mã hóa hai qubit logic từ bốn qubit vật lý có thể phát hiện và báo lỗi do nhiễu trong quá trình tính toán. Các nhà nghiên cứu đã trình diễn một chuỗi vận hành hoàn chỉnh bao gồm chuẩn bị trạng thái đã kiểm tra lỗi, thực hiện các phép toán logic và áp dụng chúng trong một thuật toán lượng tử. Sử dụng Bộ giải trị riêng lượng tử biến phân, họ mô phỏng trạng thái năng lượng thấp nhất của phân tử nước, thu được kết quả gần khớp với dự đoán lý thuyết. Điều này xác nhận khả năng của hệ thống trong việc thực hiện các nhiệm vụ lượng tử thực tiễn với phát hiện lỗi tích hợp. Công trình này làm nổi bật tiềm năng của silicon cho tính toán lượng tử có thể mở rộng nhờ vào sự tương thích của nó với...