การออกแบบหน่วยความจำแบบโมดูลาร์สำหรับการแก้ไขข้อผิดพลาดของคอมพิวเตอร์ควอนตัมช่วยลดการใช้ทรัพยากรลงอย่างมาก

ที่มา

เทคโนโลยีการแก้ไขข้อผิดพลาดเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใช้งานได้จริง แต่วิธีรหัสพื้นผิวระนาบที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมีปัญหาคือต้องใช้ควิบิตกายภาพจำนวนมหาศาล

วิธีการ

คณะนักวิจัยได้แบ่งหน่วยประมวลผลควอนตัมออกเป็นโมดูลระนาบที่จัดการได้ง่าย กำหนดค่าการเชื่อมต่อระหว่างโมดูลแบบไม่ใช้พื้นที่ท้องถิ่น และใช้โครงข่ายประสาทเทียมและตัวถอดรหัสแบบจับคู่สำหรับการจำลองระดับวงจร

ผลลัพธ์หลัก

ผลการจำลองแสดงให้เห็นว่าแม้ในสถานการณ์ที่อัตราความผิดพลาดระหว่างโมดูลสูง ก็ยังสามารถลดการใช้ควิบิตกายภาพลงได้มากกว่า 10 เท่าเมื่อเทียบกับรหัสพื้นผิว และคาดว่าจะประหยัดได้มากกว่า 30 เท่าในระบบขนาดใหญ่

ข้อจำกัดและประเด็นที่ควรตรวจสอบ

จากเนื้อหาบทคัดย่อเท่านั้น ไม่สามารถยืนยันข้อมูลเฉพาะเจาะจงเกี่ยวกับความยากลำบากในกระบวนการผลิตจริงหรือเวลาในการ commercialize ได้

อธิบายศัพท์

• ควิบิต — หน่วยพื้นฐานในการประมวลผลข้อมูลในคอมพิวเตอร์ควอนตัม
• การแก้ไขข้อผิดพลาดควอนตัม — เทคโนโลยีที่ป้องกันและแก้ไขข้อมูลควอนตัมไม่ให้เสียหายจากสิ่งแวดล้อมภายนอก
• รหัสพื้นผิว — วิธีดั้งเดิมที่เป็นตัวแทนซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการแก้ไขข้อผิดพลาดควอนตัม