ハーバード大学、マサチューセッツ工科大学、およびQuEraの研究者たちは、アルゴリズムを実行しながらエラーを積極的に修正できる48つの論理キュビットを備えた量子プロセッサを開発しました。このブレイクスルーにより、大量の論理キュビットを備えた量子コンピュータの開発が可能になり、コンピューティングの能力が革命的に向上する可能性があります。
量子コンピューティングにおける最も重要な課題の一つは、環境ノイズに対する量子プロセッサの感受性です。環境ノイズは情報の保存や処理に使用される脆弱な量子状態を乱します。量子エラーコレクションは、複数のキュビットをまとめて一つの論理キュビットを形成することで、この問題に対処することを目指しています。この分散情報により、エラー発生時にエラーの識別と修正が可能となります。
ミハイル・ルーキン氏率いるチームは、量子コンピューティングアーキテクチャにおける論理キュビットの潜在能力を実証することを目指しました。彼らは光学トゥイーザーで閉じ込められた超冷えたルビジウム原子のグリッドである中性原子アレイを使用し、量子情報を保持しながら動的に再構成できるようにしました。このプラットフォームを使用して、研究者たちは一連の論理アルゴリズムを実行できるプログラマブルな量子プロセッサを作成しました。
彼らの手法は、以前の実験に比べて大幅な改善をもたらし、最大で48つの論理キュビットをエンコードし、228個の2量子ビット論理ゲートを実行しました。プロセッサの内蔵エラーコレクションは、アルゴリズムのパフォーマンスを大幅に向上させ、多数のキュビット上での大規模なエラーコレクションの実験と、量子ハードウェアのノイズと欠陥に対する耐性を可能にしました。
研究チームは、彼らの研究成果が、物理的なキュビットではなく、エラーコレクションされたキュビットでアルゴリズムをテストすることへの重要な移り変わりであり、大規模で実用的な量子コンピュータの実現に一歩近づいたと考えています。彼らは現在、システム上での論理演算の範囲を拡大することに焦点を当てています。
量子コンピューティングが進化し続けるにつれて、それは従来のプロセッサの能力を超える複雑な問題を解決するための莫大な潜在能力を秘めています。エラーコレクションを備えた量子プロセッサの開発により、この膨大な計算能力を活用することに近づき、さまざまな分野で画期的な進歩の機会が開けてきました。