Quantinuumのプロセッサ、量子誤り訂正操作の研究で際立った成果を達成

インサイダー・ブリーフ

• Quantinuumのプロセッサは、量子誤り訂正に必要な操作をテストする研究において良好なパフォーマンスを示し、ハードウェアの準備状況を評価するためのよりシンプルな方法も導入された。
• Helios-1は、最大91個のデータ量子ビットを含む3つの誤りチェックパターンにわたって意味のある結果を維持し、より多くの操作を並列に実行することでパフォーマンスが向上した。
• このベンチマークは、完全な誤り訂正実験の前にハードウェアの改善を評価するのに役立つ可能性があるが、より大規模なシステム全体での信頼性を確立するにはさらなるテストが必要である。

プレスリリース — Quantinuumのプロセッサは、新しい研究において、量子誤り訂正に向けた主要なステップを他のマシンよりも確実に処理した。この研究では、ハードウェアがそのステップの準備ができているかどうかを判断するより簡単な方法も提案されている。

プレプリントサーバーarXivに投稿された研究によると、これらの測定とそれによって引き起こされたアクションにより、Quantinuumのマシンでは追加の誤りが大幅に少なくなったことがわかった。その新しいHelios-1プロセッサも、広く研究されている誤り訂正アプローチに基づいたテストで良好なパフォーマンスを示し、研究者は改善を検出するために、各テスト回路をわずか50回実行するという比較的少ないテスト実行しか必要としなかった。

Helios-1は、91個のデータ量子ビットを含むものを含む、3つの誤り訂正コードファミリーを中心とした大規模なテストにおいて、意味のある結果を維持した。これらの実験では、エラーが出力を圧倒することなく、プロセッサが要求の厳しい操作パターンを実行できるかどうかがテストされた。これらのサイズで誤り訂正の成功が実証されたわけではない。

この知見は、ドイツのJülich Supercomputing CentreのJ. A. Montañez-Barrera氏とKristel Michielsen氏による、Quantinuum、IBM、IQMの10台のプロセッサの比較から得られたものである。Michielsen氏はUniversity of Cologneにも所属している。

研究者らは、保護された量子情報を用いた完全な実験に取り組む前に、量子コンピュータが誤り訂正の背後にある操作をどの程度うまく実行できるかを測定するように設計されたベンチマークを開発した。IBMのPhoenixプロセッサでの別のテストでは、ベンチマークで高いスコアを獲得した領域は、誤り訂正された量子状態を保存する際にも一般的に高いパフォーマンスを示すことがわかった。

この結果は、この方法がハードウェアの改善を評価し、チップのより信頼性の高い領域を特定し、操作のスケジューリング方法の変更がパフォーマンスを向上させるかどうかを判断するのに役立つ可能性があることを示唆している。