Apa teknologi terdepan untuk membuat komputer kuantum dengan kesalahan paling sedikit?

11

Jalur teknologi mana yang tampaknya paling menjanjikan untuk menghasilkan prosesor kuantum dengan volume kuantum yang lebih besar (lebih memilih kesalahan lebih sedikit per qubit daripada lebih banyak qubit), daripada fermion Majorana ?

Format yang disukai untuk jawabannya akan mirip dengan:

"Metode Grup ABC, DEF telah menunjukkan QV yang lebih baik daripada menggunakan MF; sebagaimana dibuktikan secara independen dalam kertas G pada halaman x, kertas H pada halaman y, dan kertas I pada halaman z".

Tentang fermion Majorana Landry Bretheau mengatakan :

Partikel-partikel ini bisa menjadi batu bata dasar komputer kuantum topologi, dengan perlindungan yang sangat kuat terhadap kesalahan. Pekerjaan kami adalah langkah awal ke arah ini.


Contoh jawaban yang tidak mencukupi (tapi menarik):

Dalam makalah mereka " Skema metrologi kuantum yang kuat berdasarkan perlindungan informasi kuantum Fisher ", Xiao-Ming Lu, Sixia Yu, dan CH Oh membangun keluarga skema metrologi qubit yang kebal terhadap kesalahan t- qubit setelah sinyal merasakan . Sebagai perbandingan setidaknya diperlukan lima qubit untuk mengoreksi kesalahan 1-qubit sewenang-wenang dalam koreksi kesalahan kuantum standar.2t+1t

[Catatan: Teori skema metrologis yang kuat ini mempertahankan informasi Fisher kuantum alih-alih status kuantum terhadap kebisingan. Itu menghasilkan volume efektif yang baik jika mereka dapat membuat perangkat menggunakan teknik mereka dan menunjukkan bahwa itu berskala .

Meskipun itu mungkin tampak seperti satu jawaban yang menjanjikan, itu adalah tautan tunggal (tanpa banyak sumber bersamaan) dan tidak ada perangkat yang dibangun untuk menunjukkan skalabilitas. Perangkat qubit rendah yang bebas kesalahan dan tidak dapat diubah atau perangkat dengan banyak qubit rawan kesalahan memiliki volume rendah (dan karenanya "Bukan Jawaban").]


Referensi tambahan:

Makalah yang menjelaskan Volume Kuantum .

Qubit vs. Tingkat Kesalahan

Setelah melakukan penelitian, sepertinya Graphene terjepit di antara superkonduktor untuk menghasilkan fermion Majorana adalah ujung tombak - apakah ada sesuatu yang lebih baik? ["lebih baik" berarti saat ini mungkin, secara teori tidak mungkin atau sangat mahal]. Grafik menggambarkan bahwa lebih dari seratus qubit dengan tingkat kesalahan kurang 0,0001 adalah indah, jawaban yang lebih rendah dapat diterima.

rampok
sumber

Jawaban:

10

Itu memang pertanyaan paling penting saat ini!

Qubit superkonduktor saat ini memiliki perangkat terbesar. Tetapi apakah mereka akan terus meningkatkan skala? Akankah waktu koherensi pendek mempersulit koreksi kesalahan untuk mengikutinya?

Ion yang terperangkap tidak jauh di belakang. Tetapi mereka memiliki masalah skalabilitas mereka sendiri .

Spin qubit harus bagus untuk penskalaan setelah dijalankan. Mereka masih turun dalam beberapa qubit saat ini.

Majoran juga diduga memiliki beberapa properti bagus. Tetapi saya harus melihat satu qubit sebelum saya menyatakan mereka sebagai yang terdepan.

Photonics juga merupakan strategi yang layak. Bahkan, perangkat kuantum berbasis cloud pertama adalah fotonik. Beberapa startup juga berbasis di sekitar pendekatan berbasis fotonik, seperti yang dijelaskan di sini .

James Wootton
sumber