Bẫy ion in 3D đầu tiên đạt độ trung thực 98% trong các phép toán lượng tử

Các nhà khoa học từ Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Livermore (LLNL), phối hợp với UC Berkeley, UC Riverside và UC Santa Barbara, đã phát triển các bẫy ion tứ cực thu nhỏ sử dụng công nghệ in 3D độ phân giải cao, đạt được độ trung thực cổng lượng tử lên đến 98%. Những bẫy ion in 3D này kết hợp ưu điểm về độ ổn định của các bẫy 3D truyền thống cồng kềnh với khả năng mở rộng của các bẫy phẳng, vượt qua sự đánh đổi lâu dài trong phần cứng tính toán lượng tử. Các bẫy này giữ các ion canxi ở tần số và tỷ lệ lỗi cạnh tranh, cho phép thao tác ion ổn định, bao gồm việc hoán đổi vị trí hai ion kéo dài trong vài phút và các cổng lượng tử hai qubit rối lượng tử có độ trung thực cao. Việc sử dụng công nghệ in polymer hóa hai photon với độ phân giải cực cao cho phép tạo mẫu nhanh chóng — in toàn bộ bẫy trong khoảng 14 giờ hoặc chỉ các điện cực trong 30 phút — tăng tốc đáng kể các vòng lặp thiết kế và cho phép tạo các hình học lai phẳng-3D phức tạp. Sự linh hoạt trong thiết kế mở rộng này mở ra những hướng đi mới để tối ưu hóa và thu nhỏ các bẫy ion. Nhóm nghiên cứu dự định tiếp tục...