Канадската компания Xanadu направи важна стъпка в разработването на надежден квантов компютър, устойчив на грешки. Специалистите на компанията са разработили първите устойчиви на грешки фотонни кубити на интегрална схема. Квантовите състояния, създадени по време на експеримента, използват множество фотони за съхраняване на информацията в устойчив на грешки формат. Тези състояния позволяват детерминистични логически операции при стайна температура и са идеални за мрежи, използващи стандартна оптична комуникация.

Новото постижение на Xanadu се основава на неотдавнашния успех в разработването на Aurora – 12-кубитов универсален фотонен квантов компютър с всички ключови компоненти за работа в мрежа и мащабиране. Платформата, базирана на интегрална схема, използва вълноводи от силициев нитрид, изработени от пластини с диаметър 300 mm, детектори, които определят броя на фотоните с ефективност над 99%, и оптичен възел собствена разработка.

Квантовите състояния, създадени в този експеримент, са известни като GKP състояния и се състоят от суперпозиции на множество фотони, за да кодират информацията в устойчива на грешки форма – необходимо изискване за функционалните квантови компютри на бъдещето. Тези състояния дават възможност за логически операции с помощта на детерминистични техники, съвместими със стайна температура, и са изключително подходящи за свързване на чип към чип с помощта на стандартните оптични връзки.

„Състоянията на GKP са в известен смисъл оптималният фотонен кубит, тъй като позволяват използването на логически гейтове и корекция на грешките при стайна температура и позволяват сравнително прости, детерминистични операции“, казва Закари Върнън, главен технически директор на хардуера в Xanadu, в съобщение за пресата. – „Тази демонстрация е важно практическо постижение, което демонстрира нашия напредък в намаляването на загубите и подобряването на ефективността при производството на чипове, проектирането на компоненти и ефективността на детекторите.

Следващата стъпка на компанията ще бъде насочена към минимизиране на оптичните загуби. Това е необходимо, за да се подобри точността на състоянията на GKP и да се отговори на изискванията за пълна устойчивост на грешки.

Възможността за извършване на основни операции по преобразуване без страх от срив е важна предпоставка за появата на продуктивни квантови компютри.