耶鲁研究人员在保留一点量子信息时越过“甚至甚至甚至”

时间：2021-12-08 08:25:03 来源：

新型耶鲁设备中量子状态的图形表示。研究人员所说，对其成功至关重要的是能够成功检测和排序错误。

在Quantum bit中使用新颖系统来编码，点发现错误，解码和正确的错误，耶鲁大学的研究人员开发了一种延长量子信息寿命的设备。

首次，耶鲁的研究人员在保留了一点量子信息时横跨了“甚至甚至”点，以长于其组成部分的寿命。它们创建了一种新颖的系统来编码，点发现错误，解码和校正量子位中的校正错误，也称为“qubit”。这种稳健的量子误差校正（QEC）的发展是量子计算中最大的剩余障碍之一。

调查结果发表在“自然”期刊上。

“这是第一个实际检测和纠正天然存在的错误的纠正，”耶鲁耶鲁量子研究所的耶鲁斯·斯法尔研究所的耶鲁斯的应用物理与物理学教授，以及该研究的主要调查员。“这只是使用QEC进行真实计算的开头。现在我们需要将QEC与实际计算结合起来。“

由于量子状态的性质，量子数据位的误差校正非常困难。与零或一个的“经典”状态不同，量子状态可以是零，一个或叠加的零和一个。此外，量子状态是脆弱的，即观察它将导致量子位恢复到经典状态。

联合领导作者安德雷·佩伦科，谁是耶鲁研究生，补充说：“在我们的实验中，我们表明我们可以保护实际的叠加，QEC不了解QUB网是否为零或一个，但仍然可以弥补错误。”

该团队部分地完成了它，部分地通过找到不复杂的编码和更正信息的方式。耶鲁研究人员设计了一种微波腔，其中它们在存储Qubit的量子状态中创造了偶数的光子。通过测量它们而不是扰乱光子 - 甚至计数它们 - 研究人员简单地确定了是否存在奇数或偶数的光子。通过先前开发的技术，该过程依赖于一种对称性的对称性。

“如果光子丢失，现在将有一个奇数，”耶鲁博士后助理联合主导作家Nissim表示。“我们可以测量奇偶校验，从而检测错误事件而不扰动或学习实际编码量子位的值。”

由耶鲁开发的腔体能够延长比今天的典型超导Qubits长3倍以上的量子位的寿命。它在电路QED架构中的十多年来建立了十多年。

Schoelkopf及其常见的耶鲁协商师，Michel Devoret和Steve Girvin近年来，近年来一系列Quantum超导突破，针对创建了集成电路量子版的电子设备。耶鲁大学F.W. DevoretBeinecke物理学教授，耶鲁·耶鲁·尤金希金斯物理和应用物理教授，是自然纸的共同作者。

来自应用物理和物理学的耶鲁耶鲁部门的其他共同作者包括梁江助理教授;高级研究科学家Luigi Frunzio;博士后研究员Zaki Leghtas;博士后助理强度休述;研究生菲利普·钢铁，Brian vlastakis和yehan liu;在法国耶鲁和伊雷亚德巴黎的合作研究员Mazyar Marrahimi。

出版物：Nissim Ofek等，“在超导电路中延伸了误差校正量的量子位的寿命，”自然（2016）; DOI：10.1038 / Nature18949

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