مارکوس مولر، فیزیکدان نظری، توضیح می دهد: “دروازه های T عملیات بسیار اساسی هستند.” “آنها به ویژه جالب هستند زیرا الگوریتم های کوانتومی بدون گیت T را می توان به راحتی در رایانه های کلاسیک شبیه سازی کرد و هر گونه افزایش سرعت احتمالی را نفی کرد. این دیگر برای الگوریتم هایی با گیت T امکان پذیر نیست.” فیزیکدانان T-gate را با تهیه یک حالت خاص در یک بیت کوانتومی منطقی و انتقال آن به بیت کوانتومی دیگر از طریق یک عملیات دروازه درهم‌تنیده نشان دادند.
تیم محققان این مجموعه گیت جهانی را بر روی یک کامپیوتر کوانتومی تله یونی با 16 اتم به دام افتاده پیاده سازی کردند. اطلاعات کوانتومی در دو بیت کوانتومی منطقی که هر کدام در هفت اتم توزیع شده اند، ذخیره شد.
“پیاده سازی متحمل خطا به عملیات بیشتری نسبت به عملیات غیر تحمل خطا نیاز دارد. این خطاهای بیشتری را در مقیاس تک اتم ها ایجاد می کند، اما با این وجود عملیات آزمایشی روی کیوبیت های منطقی بهتر از عملیات منطقی بدون تحمل خطا هستند.” توماس مونز با خوشحالی گزارش می دهد. “تلاش و پیچیدگی افزایش می یابد، اما کیفیت حاصل بهتر است.” محققان همچنین نتایج تجربی خود را با استفاده از شبیه سازی عددی در رایانه های کلاسیک بررسی و تأیید کردند.
پیچیدگی افزایش می یابد، اما دقت نیز افزایش می یابد
محققان عملیات‌هایی را بر روی کیوبیت‌های منطقی به‌گونه‌ای پیاده‌سازی کرده‌اند که خطاهای ناشی از عملیات فیزیکی زیربنایی را نیز می‌توان شناسایی و تصحیح کرد. بنابراین، آنها اولین پیاده‌سازی متحمل خطا از مجموعه جهانی گیت‌ها را بر روی بیت‌های کوانتومی منطقی کدگذاری شده پیاده‌سازی کرده‌اند.
تیمی به سرپرستی توماس مونز از دپارتمان فیزیک تجربی در دانشگاه اینسبروک و مارکوس مولر از دانشگاه RWTH آخن و Forschungszentrum Jülich در آلمان اکنون برای اولین بار موفق به تحقق مجموعه ای از عملیات محاسباتی بر روی دو بیت کوانتومی منطقی شده اند. برای اجرای هر عملیات ممکن استفاده شود. لوکاس پستلر، فیزیکدان تجربی از اینسبروک، توضیح می‌دهد: «برای یک کامپیوتر کوانتومی دنیای واقعی، ما به مجموعه‌ای از دروازه‌ها نیاز داریم که با آن بتوانیم همه الگوریتم‌ها را برنامه‌ریزی کنیم.
مواد تهیه شده توسط دانشگاه اینسبروک. توجه: محتوا ممکن است برای سبک و طول ویرایش شود.
