Uusi kubittiarkkitehtuuri mahdollistaa nopeammat ja tarkemmat toiminnot

08.09.2026

MIT_Uusi_kubittiarkkitehtuuri-300-t.jpgMIT:n tutkijat ovat suunnitelleet uuden kubittiarkkitehtuurin, jonka avulla kubitit voivat vuorovaikuttaa keskenään paljon nopeammin ja pysyä samalla erittäin vakaina.

”Tämä työ tuntuu isolta askeleelta. Se on uusi arkkitehtuuri, joka osoittaa, kuinka paljon näitä järjestelmiä voidaan suunnitella. Olemme ottaneet kaksi ideaa ja yhdistäneet ne tavalla, joka auttaa meitä saavuttamaan etsimämme kubittikoodin suunnittelun. Tämä luo melko harvinaisen yhdistelmän asioita, joita tarvitsemme kvanttivirheiden korjaukseen”, sanoo Alec Yen, joka on uutta arkkitehtuuria kuvaavan artikkelin toinen kirjoittaja.

Jotta kubitit olisivat luotettavampia, MIT:n tutkijat kehittivät uuden rakenteen, joka sisältää kaksi erillistä mutta toisiinsa yhteydessä olevaa komponenttia: toisen, joka tallentaa dataa, ja toisen, joka on vuorovaikutuksessa kvanttipiirin kaikkien muiden osien kanssa.

Tämä vuorovaikutuskomponentti on kuin käsivarsi, joka ulottuu järjestelmän muihin osiin, joten tutkijat kutsuvat suunnitteluaan "arm -kubitiksi".

Pohjimmiltaan heidän suunnittelussaan yhdistyvät kaksi erityyppistä kubittia. Datatilan luomiseen he käyttävät yhtä suosittua kubittisuunnittelmaa, jolla tiedetään olevan erittäin pitkä elinkaari eli koherenssi.

Arm-moodi hyödyntää erilaista suunnittelua, joka on erittäin voimakkaassa vuorovaikutuksessa muiden komponenttien, kuten luennan mahdollistavan resonaattorin, kanssa.

Tämän uuden arkkitehtuurin avain on tutkijoiden aiemmin kehittämä erityinen kytkentäyksikkö, jota he käyttivät datatilan ja arm-tilan yhdistämiseen.

Normaalisti moodien kytkeminen yhteen voi aiheuttaa niiden välille ei-toivottuja vuorovaikutuksia, jotka kasaantuvat, kun järjestelmään kytketään lisää kubitteja.

Yksi tapa välttää tämä sekoittuminen on käyttää epälineaarista kytkentää, joka tapahtuu, kun kaksi komponenttia kytketään toisiinsa siten, että toisen tilan muuttaminen aiheuttaa toisen muutoksen vasteena. Epälineaarinen kytkentä on välttämätöntä useimpien kvanttialgoritmien suorittamiseksi.

Tutkijoiden käyttämä erikoispiiri, joka tunnetaan kvartonikytkimenä, mahdollistaa erittäin vahvan epälineaarisen kytkennän datatilan ja arm-tilan välillä, mikä vähentää merkittävästi ei-toivottua sekoittumista. Tämä kytkentä antaa kubitin suorittaa toimintoja nopeammin ennen dekoheroitumista.

Kun he testasivat suunnitelmaansa simulaatioissa, arm-kubitti suoriutui paremmin kuin muut suprajohtavat kubittiarkkitehtuurit tuottamalla huippuluokan koherenssiajan sekä nopeammat toiminnot ja lukemat.

Tämän uuden arkkitehtuurin nopeus ja luotettavuus voivat nopeuttaa kvanttivirheiden korjausta, mikä on tärkeä askel kvanttitietokoneiden käytännön toteutuksessa.

Tästä eteenpäin tutkijat aikovat työskennellä arm-kubitin valmistamiseksi, jotta he voivat tutkia sen ominaisuuksia ja kykyjä tarkemmin ja integroida sen todellisiin kvanttijärjestelmiin.

Aiheesta aiemmin:

Kiekkomittainen arkkitehtuuri 500 suprajohtavalle kubitille

IQM julkistaa resonaattorikeskeisen tähtiarkkitehtuurin

13.10.2026Valon hallinta valolla värjättyjen nestekiteiden avulla
12.10.2026Cooperin parien Cheshiren kissan virnistys
12.10.2026Tekoälysiru tunnistaa liikkeen muutokset ajan suhteen
10.10.2026Sähköinen tekniikka elämän merkkien tunnistamiseksi avaruudessa
09.10.2026Aliarvioitu faasi sopiikin logiikkapuolijohteeksi
09.10.2026Robotin iho kerää virtaa kävellessään
09.10.2026Joustavuutta neuromorfiseen aistimiseen ilman akkua
08.10.2026Ioneille vauhtia kiinteän tilan akuissa
08.10.2026Perovskiittisia aurinkokennoja ja tekoälyä avaruuteen
08.10.2026Laser pysyy lukittuna ilman aktiivista ohjausta
07.10.2026Radioaaltoja lähettävä plasmasädeantenni laserilla
07.10.2026Kvanttijärjestelmillä on syntymämerkki
07.10.2026Sementtipohjaisia superkondensaattoreta älyrakennuksiin
06.10.2026Kvanttilaskennan edistäminen sinkkioksidin kvanttipisteillä
06.10.2026Kvanttimuisti yksittäisille fotoneille
06.10.2026Timanttinen kvanttianturi yksinkertaistaa virranmittauslaitteiden kalibrointia
05.10.2026Tutkijat ovat löytäneet elektronin neljännesosan varauksen
05.10.2026Nanoskaalan mekaniikka voisi mahdollistaa aivojen inspiroiman laskennan
05.10.2026SQUID-anturi lähemmäksi kvanttimateriaalia
03.10.2026Raudan ja veden muuttaminen magneettisiksi nanopartikkeleiksi
02.10.2026Kolmiulotteisten valokenttien käyttäminen elektronien ohjaamiseen
02.10.2026Kahdeksannapainen magnetismi ja kvanttiteknologiat
02.10.2026Tutkijat loivat valolla ohjelmoitavan puolijohteen
01.10.2026Kvanttiakkujen korkea teho ja vakaan energiantuotannon tasapaino
01.10.2026Uutta perustaa orgaaniselle elektroniikalle
01.10.2026Hafnium on antiferrosähköinen
30.09.2026Uusi materiaalisuunnitelma sirutason salaukselle
30.09.2026Optinen ultraäänianturi mikrosirujen tarkastuksiin
30.09.2026Pieniä OLED-pikseleitä voidaan valmistaa kuten mikrosiruja
29.09.2026Nanotason lämmön kesyttäminen muistirakenteessa
29.09.2026Uusi strategia haihtumattomiin muisteihin
29.09.2026Vastaioneita, vasta-ainoineita ja elektroniikka
28.09.2026Pieniä mutta kiinnostavia akkuratkaisuja
28.09.2026Kaksipuolisista ohutkalvokennoista tandem-aurinkokenno
28.09.2026Uusi lämmöneriste on tehokkaampi kuin mikään luonnossa esiintyvä materiaali
26.09.2026Hyönteisroboteille lisää puhtia kehollisella älykkyydellä
25.09.2026Kolme kvanttifysiikan maailmanennätystä
25.09.2026Kuumien elektronien kerääminen aurinkopaneeleissa
25.09.2026Merimakkarasta inspiroitua e-ihoa ja Skin-on-chip -siru
24.09.2026Estää sähkömagneettiset aallot ja peittää lämmön
24.09.2026Yksi tutka sekä tiedonsiirtoon että havaitsemiseen
24.09.2026Bambusta vankkaa EMI-maateriaalia
23.09.2026Uusi reitti suuriin, järjestäytyneisiin matriiseihin kvanttiteknologiassa
23.09.2026Lämmön ohjausta kvanttitasolla
23.09.2026Uusi dopingmenetelmä orgaanisille puolijohteille
22.09.2026Kahden valoresonanssimoodin itsenäinen hallinta
22.09.2026Uusi silta kvanttiverkoille
22.09.2026Magneettikentät antavat uuden käänteen pintakemiaan
21.09.2026Spintroniikkapiirit energiatehokkaaseen tekoälyyn
21.09.2026Korkeajännitteinen kaksisuuntainen SiC-fetti
21.09.2026Molekyyliantennit tehostavat molekyylikytkimiä
19.09.2026Ensimmäinen havainto äänen kvanttihypystä
18.09.2026Yksi materiaali injektoi varauksen p- ja n- puolijohteisiin
18.09.2026Topologisia polarisaation rakenteita atominohuessa puolijohteessa
18.09.2026Nopeat elektronit surffaavat plasma-aalloilla
17.09.2026Fotonien muokkaus luotettavaa kvanttiviestintää varten
17.09.2026Kaksoislöytö plasmonisille nanolasereille
17.09.2026Klassisesta valosta kvanttikone
17.09.2026Molekyylisia magneettisia ja yksittäisten elektronien muisteja
16.09.2026Magnetismi ja sähköinen polarisaatio samassa materiaalissa
16.09.2026Topologisten magneettien suunnittelua
16.09.2026Fononien kiraalisuuden vaihtaminen sähköllä
15.09.2026Helium ja timantti luovat uusia kvanttilaskennan konsepteja
15.09.2026Sähkökenttä kääntää fononikiraalisuuden ferroelektrisessä kiteessä
14.09.2026Uusi tapa hallita infrapunavaloa reaaliajassa
14.09.2026Taikakulmagrafeeni kytkee päälle ja pois
14.09.2026Nanoskaalaiset multiferroiset tie tehokkaalle magneettimuistiteknologialle
12.09.2026Muistin hinta: miten organismit tasapainottavat ajattelua ja aistimista
11.09.2026Tuhat kertaa nopeammat operaatiot kvanttilaskentaan
11.09.2026Ultranopeat elektronit paljastavat ionisoivan säteilyn signaalin
11.09.2026Elektronien vuorovaikutuksista todellisissa kvanttimateriaaleissa
10.09.2026Puolijohde ja metapinta tehostavat epälineaarista valopolarisaatiota
10.09.2026Superfluidipohjainen kubittisuunnittelma
09.09.2026Valo luo nanomittakaavan magnetismia
09.09.2026Erittäin ohuita materiaalipinoja kiilteen avulla
08.09.2026Uusi kubittiarkkitehtuuri mahdollistaa nopeammat ja tarkemmat toiminnot
08.09.20263D-tulostuksella parempia virtausakkujen elektrodeja
08.09.2026Wigner-kiteiden monimuotoinen fysiikka
07.09.2026Uusi monimuotoinen Hall-ilmiö
07.09.2026Ledivalot vieläkin tehokkaimmiksi
07.09.2026MEMS-peili ohjaa valoa kolmiulotteisesti
05.09.2026LEDit antavat arkeologeille uutta valoa
04.09.2026Akustiset aallot suojaavat kvanttibittejä
04.09.2026Multipleksoitu kvanttifotoninen rajapinta
04.09.2026Kvanttikylpy synkronoi kaukaisia kubitteja
04.09.2026Miten nanokuvio vangitsee valon energian
03.09.2026Tehokkaampi TFET tuleville integroiduille piireille
03.09.2026Tutkijat kuvaavat ensimmäisiä hetkiä matkalla valosta sähköön
03.09.2026Kaksoisraon koe atomitasolla
02.09.2026Uusi transistori tuo korkean jännitteen mikrosirujen mittakaavaan
02.09.2026Pieni puristus antaa vihjeitä epätavallisesta magneetista
02.09.2026Kovalenttisesti silloitettu rajapinta orgaanislle transistoreille
01.09.2026Uudenlainen polymeeri, jolla on kaksi puolta ja kierre
01.09.2026Liuosprosessilla tehty polaritonilaseri
01.09.2026Magnonit synkronoituvat ulkoisten signaalien kanssa
31.08.2026Atomitason muutoksilla notkeampaa langatonta teknologiaa
31.08.2026Mikrokammoilla useampia tarkkoja taajuuksia
31.08.2026Bakteereista eläviä transistoreita
31.08.2026Uudenlainen äärimmäisen kylmä ja erittäin tehokas valokuitu
28.08.2026Magneettisesti levitoituva kvanttibitti

Näytä lisää »