Добавить новость
ru24.net
News in English
Декабрь
2023

Researchers create first logical quantum processor

0

Harvard researchers have realized a key milestone in the quest for stable, scalable quantum computing, an ultra-high-speed technology that will enable game-changing advances in a variety of fields, including medicine, science, and finance.

The team, led by Mikhail Lukin, the Joshua and Beth Friedman University Professor in physics and co-director of the Harvard Quantum Initiative, has created the first programmable, logical quantum processor, capable of encoding up to 48 logical qubits, and executing hundreds of logical gate operations, a vast improvement over prior efforts.

Published in Nature, the work was performed in collaboration with Markus Greiner, the George Vasmer Leverett Professor of Physics; colleagues from MIT; and QuEra Computing, a Boston company founded on technology from Harvard labs.

The system is the first demonstration of large-scale algorithm execution on an error-corrected quantum computer, heralding the advent of early fault-tolerant, or reliably uninterrupted, quantum computation.

Lukin described the achievement as a possible inflection point akin to the early days in the field of artificial intelligence: the ideas of quantum error correction and fault tolerance, long theorized, are starting to bear fruit.

“I think this is one of the moments in which it is clear that something very special is coming,” Lukin said. “Although there are still challenges ahead, we expect that this new advance will greatly accelerate the progress toward large-scale, useful quantum computers.”

Denise Caldwell of the National Science Foundation agrees.

“This breakthrough is a tour de force of quantum engineering and design,” said Caldwell, acting assistant director of the Mathematical and Physical Sciences Directorate, which supported the research through NSF’s Physics Frontiers Centers and Quantum Leap Challenge Institutes programs. “The team has not only accelerated the development of quantum information processing by using neutral atoms, but opened a new door to explorations of large-scale logical qubit devices, which could enable transformative benefits for science and society as a whole.”

It’s been a long, complex path.

In quantum computing, a quantum bit or “qubit” is one unit of information, just like a binary bit in classical computing. For more than two decades, physicists and engineers have shown the world that quantum computing is, in principle, possible by manipulating quantum particles — be they atoms, ions, or photons — to create physical qubits.

But successfully exploiting the weirdness of quantum mechanics for computation is more complicated than simply amassing a large-enough number of qubits, which are inherently unstable and prone to collapse out of their quantum states.

The real coins of the realm are so-called logical qubits: bundles of redundant, error-corrected physical qubits, which can store information for use in a quantum algorithm. Creating logical qubits as controllable units — like classical bits — has been a fundamental obstacle for the field, and it’s generally accepted that until quantum computers can run reliably on logical qubits, the technology can’t really take off.

To date, the best computing systems have demonstrated one or two logical qubits, and one quantum gate operation — akin to just one unit of code — between them.

The Harvard team’s breakthrough builds on several years of work on a quantum computing architecture known as a neutral atom array, pioneered in Lukin’s lab. It is now being commercialized by QuEra, which recently entered into a licensing agreement with Harvard’s Office of Technology Development for a patent portfolio based on innovations developed by Lukin’s group.

The key component of the system is a block of ultra-cold, suspended rubidium atoms, in which the atoms — the system’s physical qubits — can move about and be connected into pairs — or “entangled” — mid-computation.

Entangled pairs of atoms form gates, which are units of computing power. Previously, the team had demonstrated low error rates in their entangling operations, proving the reliability of their neutral atom array system.

With their logical quantum processor, the researchers now demonstrate parallel, multiplexed control of an entire patch of logical qubits, using lasers. This result is more efficient and scalable than having to control individual physical qubits.

“We are trying to mark a transition in the field, toward starting to test algorithms with error-corrected qubits instead of physical ones, and enabling a path toward larger devices,” said paper first author Dolev Bluvstein, a Griffin School of Arts and Sciences Ph.D. student in Lukin’s lab.

The team will continue to work toward demonstrating more types of operations on their 48 logical qubits and to configure their system to run continuously, as opposed to manual cycling as it does now.

The work was supported by the Defense Advanced Research Projects Agency through the Optimization with Noisy Intermediate-Scale Quantum devices program; the Center for Ultracold Atoms, a National Science Foundation Physics Frontiers Center; the Army Research Office; and QuEra Computing.




Moscow.media
Частные объявления сегодня





Rss.plus




Поймай, если сможешь: ТНТ начал съёмки нового спортивно-развлекательного шоу «Погоня»

Актриса Шарлиз Терон назвала отстоем свадьбу Джеффа Безоса и Лорен Санчес

Поклонники решили, что у Крида и Чеботиной роман

Почему мы болеем на море: гастроэнтеролог Садыков назвал настоящие причины летних отравлений


Fed official sees July rate cut ‘unlikely,’ sticking with Powell’s view that coming months will be moment of truth for tariffs’ effect on inflation

Zillow CEO Jeremy Wacksman is using AI to transform the real estate industry—for buyers, sellers, and agents

Thai court suspends prime minister as it probes ethics case

Senate works through the night as GOP tries to cut deal that satisfies those who want more and less Medicaid cuts


Большой дворец (Петергоф)

В Курской области более 1500 домов остались без электричества

День ветеранов боевых действий празднуют 1 июля

Axenix помог группе компании ITMS повысить операционную эффективность ИТ


Magic Chess: GO GO 1.1.94.1861

Качественный Tower Defense Block Fortress 2 портировали на Android

Полный гайд по Нижнему миру в Minecraft 1.21.6

'Give me more of that': Monster Hunter Wilds players have discovered its returning monsters got hands, and they're thrilled to be getting clobbered



Как сохранить доход на год: «Выберу.ру» подготовил рейтинг лучших долгосрочных вкладов за июнь 2025 года

Партнеры Яндекс Такси получили более 3 млн литров моторных масел из Калужской области

Трамп приостановил санкции в отношении экс-президента ФИДЕ Илюмжинова

Москва пережила самый холодный 1 июля за 63 года: всего 14,3 градуса тепла




Вологодские студенты штурмуют Москву: актерский тренинг и поддержка земляков

Три года колонии: за что осудили сооснователя «Смысловых галлюцинаций» Бурдина

Москва пережила самый холодный 1 июля за 63 года: всего 14,3 градуса тепла

Музыка на высоте: Леонид Агутин и Socrat & Lera устроили благотворительный концерт на борту самолета по пути в Сочи


В центре Москвы загорелись два автомобиля

Алушта и Судак - в числе самых популярных малых городов России для покупки недвижимости с семейной ипотекой

Путин обсудил с правительством соцобеспечение раненых бойцов СВО

Самокатчика, проехавшегося по ТТК, оштрафовали на пять тысяч рублей


Селиваненко отреагировал на сенсационный вылет Медведева в первом круге Уимблдона

Медведев выразил недовольство игрой соперника на Уимблдоне

Медведев впервые в своей карьере выбыл из Уимблдона уже в первом круге

Медведев о причинах поражения на "Уимблдоне": сегодня соперник не промахивался


В Дарвиновском музее 5 июля подготовят специальную программу ко Дню семьи, любви и верности

Признаки угасания звезды поп-сцены: на концерты Орбакайте продают билеты «на траву»

«Поезд Памяти» остановился в Самаре – городе трудовой доблести

В центре Москвы загорелись два автомобиля


Музыкальные новости

В Санкт - Петербурге начнутся показы анимационного сериала «Голоса Ленинграда»

Игорь Матвиенко представит Россию в жюри международного конкурса «Интервидение-2025»

«Аэрофлот» выполнил благотворительный музыкальный рейс с концертом Леонида Агутина

Леонид Агутин и Socrat & Lera спели в небе для пассажиров рейса "Аэрофлота"



В Алтайском крае почти втрое сократился объем потребительских кредитов

Туман в Сибири: более 30 рейсов задержаны в аэропортах Новосибирска и Кемерова

Будут ли магнитные бури сегодня, 2 июля 2025 года?

Трамп приостановил санкции в отношении экс-президента ФИДЕ Илюмжинова


Сотрудники Московского филиала успешно прошли аттестацию на знание инструкций по ремонту колесных пар

Сотрудники Московского филиала успешно прошли аттестацию на знание инструкций по ремонту колесных пар

"Динамо" разгромило "ОФК Белград" в первом матче "Братского кубка"

Отец пострадавшего в Шереметьево ребенка рассказал «АиФ» о состоянии сына


Шесть человек пострадали в результате ДТП такси и каршеринга в центре Москвы

Шесть человек пострадали при столкновении такси и каршеринга в Москве

Партнеры Яндекс Такси получили более 3 млн литров моторных масел из Калужской области

«Вагонфест» — крупнейший фестиваль универсалов снова покорил Москву


Жапаров: между Киргизией и РФ нет политических разногласий и противоречий

Россия и Киргизия готовы укреплять взаимодействие по всем ключевым направлениям

Жапарова язык до Москвы довел: киргизский парламент попытался ограничить права русского языка

Калмыцкие просветители в борьбе за национальную премию «Знание»





Вредная привычка: психолог Игонина рассказала, почему люди осуждают других

Эксперты Центра лечебной педагогики побывали в Ярославской области

КДЦ «Магнетика» внедрил телемедицинский сервис от N3.Health для онлайн-консультаций

Врач косметолог Мадина Осман: что нужно знать перед походом на пляж


Выборы по спецзаказу: Киев сочиняет новые законы «под себя»

Стало известно, для чего Киев придумывает покушения на Зеленского


Уровень знаний тренеров по кикбоксингу подняли в Амурской области

Крикунов о Ротенберге в «Динамо»: «При Романе в Петербурге выстроена система, которая готовила молодежь высокого уровня. Многие не питерские воспитанники, но раскрыться смогли в СКА»

Суд арестовал ещё одного последователя Лесли за домогательства к москвичкам

Футбольный клуб ЦСКА обыграл белградский «Партизан» в матче Братского кубка


Лукашенко: США обещали, что помилованные не будут критиковать Белоруссию

Лукашенко: Белоруссия с РФ, так как может вместе с ней отстаивать свои интересы

Лукашенко заявил, что не допустит давления США по вопросу заключенных

Лукашенко: на переговорах с Келлогом не было «игры в поддавки»



Сергей Собянин подписал закон о налоговой льготе для организаций, содержащих ООЗТ

Сергей Собянин. Главное за день

Собянин: Учащиеся школ искусств Москвы за год завоевали 280 Гран-при за рубежом

Неделя мэра: новые поезда, строительство школ и создание прогулочного маршрута


В Москве открылась фотовыставка «Земля больших кошек»

«Метриум»: Высота, премиум, экология

«СберЛогистика» сократила трудозатраты на 20% благодаря модулю Start Link

Ученые исследуют водные экосистемы в городской части «Лосиного Острова»


В Дарвиновском музее 5 июля подготовят специальную программу ко Дню семьи, любви и верности

«Поезд Памяти» остановился в Самаре – городе трудовой доблести

Посольство РФ: Азербайджан не ответил на запрос доступа к арестованным россиянам

Новый старый руководитель ООО «Жилищник Г.О. Химки» - новые приключения Остапа Бендера


В Архангельской области намерены создать региональный маркетплейс

Беспроводной сканер штрих-кодов SAOTRON P05i промышленного класса

В России резко выросли тарифы ЖКУ

Мощный рост тарифов ЖКХ в России: как изменятся цены на коммуналку с 1 июля


В Турции произошло сильное землетрясение

Миндальная аллея и гамаки: в Симферополе тестируют формулу счастливого соседства

Прогноз погоды в Крыму на среду

В заказнике "Кастель" выгорело 2,3 га особо охраняемой территории


Алушта и Судак - в числе самых популярных малых городов России для покупки недвижимости с семейной ипотекой

«Вагонфест» — крупнейший фестиваль универсалов снова покорил Москву

В МИД РФ указали на заинтересованность Москвы в сохранении стабильности в Армении

В центре Москвы загорелись два автомобиля












Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
Уимблдон

Жабер сделала снимок во время матча первого круга Уимблдона






Mash: в Москве на десятилетнюю девочку упало дерево

Алушта и Судак - в числе самых популярных малых городов России для покупки недвижимости с семейной ипотекой

Безбилетник избил мужчину в московском метро из-за замечания

Азербайджан не ответил на ноты о доступе к арестованным россиянам