Впервые зафиксировали мгновенные изменения кубитов в квантовом компьютере

Отслеживание быстрых изменений кубитов в реальном времени

Кубиты — ключевые элементы квантовых компьютеров — способны менять своё состояние за доли секунды. Ранее за такими быстрыми изменениями было сложно следить, что тормозило развитие квантовых технологий. Учёные из Института Нильса Бора при Копенгагенском университете создали систему, позволяющую наблюдать эти процессы в реальном времени.

Новая система в 100 раз быстрее предыдущих

Под руководством доктора Фабрицио Берритты была разработана технология, которая измеряет скорость релаксации кубитов — процесс потери энергии — в режиме реального времени. Новая система работает примерно в 100 раз быстрее существующих методов и фиксирует изменения состояния кубитов с точностью до миллисекунд.

Управление на базе FPGA и байесовская модель

Исследователи использовали коммерческий контроллер OPX1000 на базе FPGA, программируемый на языке, похожем на Python. С помощью байесовской модели система обновляет состояние кубита после каждого измерения, что позволяет точно и оперативно фиксировать быстрые изменения.

Загадки физики кубитов остаются

Исследования показывают, что многие быстрые изменения в свойствах кубитов пока не имеют полного объяснения. Эти процессы влияют на производительность квантовых компьютеров, поэтому для повышения надёжности необходима калибровка и контроль в реальном времени.

Международное сотрудничество

В проекте участвовали Норвежский университет науки и технологий, Лейденский университет и Университет Чалмерса. Особую роль в разработке и производстве квантового процессора сыграл Университет Чалмерса. Руководитель группы Мортен Кьергорд отметил: «Контроллер обеспечивает плотную интеграцию, что сделало возможным проведение наших экспериментов».

Будущее квантовых технологий

Новая система повысит надёжность и скорость квантовых компьютеров, открывая путь к решению более сложных вычислительных задач. Возможность отслеживать мгновенные изменения кубитов в реальном времени — важный шаг вперёд в развитии квантовых технологий и источник больших надежд для научного сообщества.