Кремниевые кубиты достигли точности 99,99% при одновременной работе пяти кубитов
Исследователи из RIKEN в Японии продемонстрировали одновременную работу пяти кремниевых спиновых кубитов с точностью (fidelity) выше 99,9%, причём три из них превысили 99,99%, благодаря выявлению и устранению эффекта квантовой интерференции, который ранее снижал производительность при параллельной работе.
Команда из RIKEN Center for Emergent Matter Science в Японии устранила одно из главных практических препятствий на пути масштабирования кремниевых квантовых компьютеров. Кремниевые спиновые кубиты привлекательны тем, что их в принципе можно изготавливать с помощью стандартных процессов полупроводникового производства, однако их точность исторически резко снижалась, когда несколько кубитов работали параллельно, а не по одному.
Исследователи RIKEN установили, что главной причиной является так называемый сдвиг Штарка на переменном токе (AC Stark shift): микроволновые импульсы, используемые для управления одним кубитом, изменяют эффективные энергетические уровни соседних кубитов, вызывая нежелательные фазовые ошибки. Вместо того чтобы пытаться калибровать каждую возможную комбинацию одновременных операций — задачу, сложность которой растёт экспоненциально, — команда измерила только парные взаимодействия между кубитами и использовала эти измерения, чтобы предсказывать и устранять многокубитную интерференцию.
Используя кремниевую матрицу из пяти кубитов, управляемую одной микроволновой линией, три кубита при одновременной работе достигли точности вентиля выше 99,99%, тогда как все пять вместе сохраняли точность примерно 99,9%. Как заявил исследователь Леон Каменцинд, результат показывает, что высокоточное управление можно поддерживать даже при одновременной работе нескольких кубитов.
Результаты были опубликованы в журнале Nature Physics, а в октябре 2026 года о них сообщили Phys.org и Interesting Engineering; это считается значительным шагом к созданию отказоустойчивых кремниевых квантовых процессоров, совместимых с существующей инфраструктурой производства чипов.
