Кремнієві кубіти досягли точності 99,99% під час одночасної роботи п'яти кубітів
Дослідники з RIKEN у Японії продемонстрували одночасну роботу п'яти кремнієвих спінових кубітів із точністю (fidelity) понад 99,9%, причому три з них перевищили 99,99%, завдяки виявленню та усуненню ефекту квантової інтерференції, який раніше знижував продуктивність під час паралельної роботи.
Команда з RIKEN Center for Emergent Matter Science в Японії усунула одну з найбільших практичних перешкод на шляху масштабування кремнієвих квантових комп'ютерів. Кремнієві спінові кубіти привабливі тим, що їх у принципі можна виготовляти за стандартними процесами напівпровідникового виробництва, проте їхня точність історично різко знижувалася, коли кілька кубітів працювали паралельно, а не по одному.
Дослідники RIKEN визначили, що головною причиною є так зване зміщення Штарка на змінному струмі (AC Stark shift): мікрохвильові імпульси, які використовуються для керування одним кубітом, змінюють ефективні енергетичні рівні сусідніх кубітів, спричиняючи небажані фазові помилки. Замість того щоб намагатися калібрувати кожну можливу комбінацію одночасних операцій — завдання, складність якого зростає експоненційно, — команда вимірювала лише парні взаємодії між кубітами й використовувала ці вимірювання для прогнозування та усунення багатокубітної інтерференції.
Використовуючи кремнієву матрицю з п'яти кубітів, керовану єдиною мікрохвильовою лінією, три кубіти під час одночасної роботи досягли точності вентиля понад 99,99%, тоді як усі п'ять разом підтримували точність приблизно 99,9%. Як зазначив дослідник Леон Каменцинд, результат показує, що високоточне керування можна підтримувати навіть тоді, коли кілька кубітів працюють одночасно.
Результати були опубліковані в журналі Nature Physics, а в жовтні 2026 року про них повідомили Phys.org та Interesting Engineering; це вважається значним кроком до відмовостійких кремнієвих квантових процесорів, сумісних з наявною інфраструктурою виробництва чипів.
