Résumé :
Le 2, le journaliste a appris du Laboratoire clé de puces informatiques quantiques de la province d'Anhui qu'Origin Quantum, en collaboration avec l'Université des sciences et technologies de Chine, l'Institut de recherche sur l'intelligence artificielle du Centre national des sciences de Hefei et d'autres équipes de recherche scientifique, avait développé avec succès un « système de routage quantique cohérent » pour la mémoire vive quantique à barillet (QRAM) sur l'ordinateur quantique supraconducteur indépendant « Original Wukong ». Cela équivaut à établir une « voie rapide » pour les centres de données et résout efficacement le problème de l'industrie de l'expansion de la QRAM. L'article correspondant a été récemment publié dans la revue internationale de physique "Physical Reviews X".
Si l'on compare un ordinateur quantique à une « ville intelligente », alors la mémoire vive quantique (QRAM) est le « centre de données » où les données sont stockées et planifiées. QRAM est un module fonctionnel important pour la mise en œuvre d'algorithmes tels que la recherche quantique et l'apprentissage automatique quantique. Son cœur est le « routeur quantique » : il est chargé de transmettre avec précision les données à l'emplacement cible conformément aux instructions d'adresse. Cependant, à mesure que l'échelle du réseau de routage augmente, la solution traditionnelle nécessite un grand nombre de portes quantiques standards pour décomposer les instructions couche par couche pour chaque nœud supplémentaire, ce qui entraîne une forte augmentation de la profondeur de ligne et une accumulation d'erreurs, ce qui limite l'expansion de la QRAM.
Pour résoudre cette difficulté, l'équipe de recherche a proposé un schéma de construction de routeur quantique basé sur des niveaux d'énergie auxiliaires. Le « système de routage quantique cohérent » utilise le niveau d'énergie auxiliaire des qubits supraconducteurs pour transformer des opérations de commutation contrôlées complexes en la mise en œuvre équivalente d'une ligne peu profonde composée d'un petit nombre de portes de transition à deux bits. Cela équivaut à ériger une « route rapide » sur un canal de données encombré, permettant aux données de contourner les nœuds redondants et d'atteindre directement leur destination, réduisant ainsi considérablement la profondeur des lignes et les erreurs. Les chercheurs ont en fait construit trois routeurs quantiques indépendants et un réseau de routage quantique à deux couches sur l'ordinateur quantique supraconducteur autonome « Original Wukong » à des fins de test. Les résultats montrent que l'efficacité de la transmission des informations d'un seul routeur quantique atteint 98 % et que l'efficacité globale de la transmission du réseau de routage à deux couches peut également atteindre 93 %. Dans le test d'accès aléatoire, la fidélité moyenne d'un seul routeur quantique a atteint 94,8 % et la fidélité moyenne du réseau de routage à deux couches a atteint 82,4 %. Les données montrent que cette solution peut réaliser un routage cohérent et réversible contrôlé par des adresses quantiques et a le potentiel de s’étendre à des réseaux à plus grande échelle.
Les chercheurs ont déclaré que cette avancée ouvre non seulement une nouvelle voie pour construire une QRAM évolutive sur le matériel supraconducteur existant, mais marque également que la recherche et le développement en informatique quantique en Chine sont passés de l'optimisation des performances simples à l'étape de vérification de fonctions quantiques complexes sur du matériel réel. S'appuyer sur les caractéristiques du dispositif quantique lui-même peut permettre d'obtenir des opérations moins coûteuses et plus efficaces, ouvrant ainsi la voie à de nouvelles idées pour l'optimisation collaborative des puces et des circuits quantiques.
Commentaires