Un procesador cuántico programable de dos qubits en silicio

Área de la Ciencia:

• La computación cuántica
• Física del estado sólido

Sus antecedentes:

• Ahora es posible lograr altas fidelidades para bits cuánticos individuales (qubits).
• El aumento del número de qubits para la computación cuántica tolerante a fallas presenta desafíos significativos.

Objetivo del estudio:

• Para demostrar un procesador cuántico programable de dos qubits utilizando qubits de espín basados en puntos cuánticos.
• Para superar los desafíos en la interconexión de qubits, fugas de estado, calibración y hardware de control.

Principales métodos:

• Utilizados qubits de espín basados en puntos cuánticos para la integración potencial de alta densidad y el funcionamiento totalmente eléctrico.
• Se emplean técnicas de control cuidadosamente diseñadas para gestionar las interacciones y errores de los qubits.
• Realizó tomografía de estado cuántico para caracterizar el entrelazamiento y medir las fidelidades de estado.

Principales resultados:

• Se ha demostrado con éxito un procesador cuántico programable de dos qubits en un dispositivo de silicio.
• Algoritmos cuánticos canónicos ejecutados: búsqueda de Deutsch-Josza y Grover.
• Logró fidelidades estatales del 85-89% y concurrencias del 73-82% para los estados de Bell.

Conclusiones:

• El procesador cuántico desarrollado supera desafíos críticos en la escala de la computación cuántica.
• Los qubits de espín de punto cuántico en silicio son prometedores para la construcción de computadoras cuánticas tolerantes a fallas a mayor escala.