D-Wave splata kubity dual-rail, zachowując hierarchię błędów

Firma D-Wave poinformowała w czasopiśmie Nature 5 sierpnia 2026 r., że splątała dwa kubity dual-rail bez zakłócania ich naturalnej hierarchii błędów. To osiągnięcie przybliża obliczenia kwantowe oparte na bramkach, wykorzystując konstrukcję kubitu, która może uprościć korekcję błędów.

Kubity dual-rail przechowują pojedynczy foton w superpozycji dwóch rezonatorów. Ich najczęstszy błąd, ucieczka fotonu, jest wykrywalny bez dodatkowych kubitów. Ten asymetryczny profil błędów może pozwolić na korekcję błędów przy mniejszej liczbie kubitów fizycznych na kubit logiczny, zmniejszając wymagania sprzętowe.

Trevor Lanting, wiceprezes D-Wave ds. technologii kwantowej, powiedział Ars Technica, że bramki dwukubitowe często zniekształcają hierarchię błędów, ale nowa bramka ją zachowuje: dominuje utrata fotonów, błędy fazowe są rzadsze, a błędy bitowe niezwykle rzadkie. Operacja trwa 500 nanosekund, z czego 200 nanosekund to faktyczna interakcja.

Eksperymenty wykazały, że utrata fotonów wynosi około 0,5% na splątanie, czyli pięć razy częściej niż jakikolwiek inny błąd. Błędy bitowe zmierzono na poziomie zaledwie 10⁻⁶. Straty dotyczyły głównie kubitu źródłowego, który częściowo wchodzi w strojony sprzęgacz pośredniczący w interakcji.

D-Wave zdobyła wiedzę o kubitach dual-rail dzięki przejęciu startupu Quantum Circuits, którego technologię wykorzystuje również Amazon. Podczas gdy Amazon łączy kubity dual-rail za pomocą tranzmonów, D-Wave splątuje je bezpośrednio. Firma planuje złożyć 181 kubitów dual-rail do 2028 r. w celu testów kodów powierzchniowych.

Pozostają wyzwania. Wskaźniki błędów rosły kwadratowo wraz z liczbą bramek, prawdopodobnie z powodu dryfu kalibracji lub fluktuacji częstotliwości. Wykrywanie wymazywania w trakcie obwodu jest wciąż w fazie rozwoju, choć Lanting zapewnił, że firma ma plan. Potrzebne są również prace teoretyczne nad dekodowaniem błędów dla tego asymetrycznego modelu błędów.