98-qubit kvantedatamaskins rekordresultater publisert i Nature

Quantinuum ↗ 2.84% og Sandia National Laboratories har publisert fagfellevurderte resultater i Nature som viser at Helios, en 98-qubit ionefelle-kvantedatamaskin, opererer langt utenfor rekkevidden til klassisk simulering, samtidig som den opprettholder den høyeste port-troskapen av ethvert kommersielt kvantesystem.nature+1

Rekordsettende nøyaktighet i skala

Artikkelen, publisert 17. juni, rapporterer en troskap for enkelt-qubit-porter på 99,9975 % og en troskap for to-qubit-porter på 99,921 % i gjennomsnitt på tvers av alle operasjonelle soner i systemet – tall som overgår konkurrerende superledende plattformer fra Google Alphabet Inc. ↘ 0.65% og IBM International Business Machines Corporation ↗ 0.24%. Systemet bruker barium-137 hyperfine qubits og oppnår en feilrate for tilstandsklargjøring og måling på bare 4,8 × 10⁻⁴.arxiv+1

"Du måtte høste hver eneste sol i universet for å drive en klassisk maskin som kunne reprodusere det vi gjorde på Helios," sa en Quantinuum-forsker, med henvisning til systemets ytelse i tilfeldige kretssamplings-benchmarks som etablerer "en ny grense for troskap og kompleksitet for kvantedatamaskiner."linkedin+1

Arkitektur og tilkobling

Helios er bygget på en QCCD-arkitektur (Quantum Charge-Coupled Device) med et "stemmegaffel"-ionefelledesign med en roterbar ionelagringsring som kobler to kvanteoperasjonsregioner via et veikryss. Dette muliggjør all-til-all qubit-tilkobling – som betyr at hvilke som helst to qubits i systemet kan interagere direkte – en egenskap som skiller ionefellesystemer fra den faste rutenett-topologien til superledende prosessorer.Nature+3

Systemet koder også opptil 48 fullt feilkorrigerte logiske qubits med et 2:1 fysisk-til-logisk forhold, og opptil 94 feildetekterte logiske qubits med ytelse som overgår rå fysiske qubits.Quantum Computing Report+1

Validering og implikasjoner

Sandia National Laboratories validerte uavhengig Helios' ytelse gjennom streng benchmarking, et partnerskap som støtter det amerikanske energidepartementets mål om å oppnå feiltolerant kvantedatabehandling. Separat arbeid ved bruk av Europas JUPITER exascale-superdatamaskin bekreftet at Helios opprettholder koherent ytelse opp til 93 qubits og over 12 000 to-qubit-porter før utgangene blir umulige å skille fra støy.hpcwire+2

Resultatene posisjonerer Helios som det første ionefellesystemet i 100-qubit-skala som viser at teknologien kan matche superledende kretser i qubit-antall samtidig som den opprettholder lavere feilrater – en milepæl i konkurransen mellom kvante-maskinvareplattformer.Quantum Zeitgeist+1