チャルマース大学の研究者、量子格子ゲートでボソン量子演算を1000倍高速化


チャルマース工科大学の物理学者は、既存の断熱技術と比較して、ボソン符号上の複雑な連続変数(CV)量子演算を最大1000倍高速に実行できる理論的および計算的手法を開発しました。この画期的な成果は、Physical Review Letters(DOI: 10.1103/tnb8-3m8m)に掲載され、状態合成と論理ゲート演算を数千回の繰り返しサイクルではなく、単一のフロケ駆動周期内で完了させることで、量子誤り訂正(QEC)における主要なボトルネックに対処しています。

個々の物理的なトランスモンに情報をエンコードする代わりに、ボソン量子符号は超伝導共振器の連続変数マイクロ波フィールド内に量子ビットを格納し、デコヒーレンスに対する組み込み保護を提供します。しかし、連続変数状態の制御には、脆弱な量子状態を環境ノイズにさらす遅い断熱ランプが必要でした。チャルマース大学のチームは、ジョセフソン接合の非摂動的な非線形性と非可換フーリエ変換(NcFT)を利用する量子格子ゲート(QLG)を採用することで、単一周期で真空状態から任意のユニタリーを直接合成し、多周期断熱駆動の必要性を事実上排除しました。

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