報道によると、中国科学技術大学の潘建偉教授と陸朝陽教授は、上海量子科学研究センター/上海人工知能研究所のゾン・ハンセン研究員などの同僚と協力し、人工知能技術を利用して高度な並列処理と配列サイズに依存しない一定の時間消費を実現した。最大 2024 個の原子からなる無欠陥の 2 次元および 3 次元原子配列を 60 ミリ秒で構築することに成功し、中性原子系における無欠陥原子配列の規模の世界新記録を樹立しました。
中性原子システムは、その優れたスケーラビリティ、高忠実度の量子ゲート、高い並列性、および任意の接続性により、非常に潜在的な量子コンピューティングおよび量子シミュレーション プラットフォームとなっています。このシステムは、光ピンセットアレイを使用して中性原子を捕捉します。まず、最初にランダムに配置された原子配列を再配置技術によって欠陥のない原子配列に変換し、次にこれに基づいて量子論理ゲート操作を実行する必要があります。
従来の再配置方法は、配列サイズに応じて増加する時間の複雑さ、原子の損失、計算速度などによって制限されます。配列サイズは数百原子のレベルにとどまっており、これ以上拡大することは困難です。
この問題を克服するために、研究チームは、動的リフレッシュのために高速空間光変調器をリアルタイムで駆動し、光ピンセットアレイの位置と位相を正確に制御することですべての原子を同時に動かす人工知能技術を革新的に開発しました。
この研究で研究チームは、2 次元および 3 次元の原子配列の任意の構成の再配置を実証し、合計時間わずか 60 ミリ秒で最大 2024 個の原子の欠陥のない配列を達成しました。原子配列のサイズが大きくなっても、この再配列方法の所要時間は変わらないため、将来的には数万原子規模の欠陥のない配列再配列に直接適用できる可能性があります。
現在、システムのシングルビットゲート忠実度は 99.97%、ダブルビットゲート忠実度は 99.5%、検出忠実度は 99.92% に達しています。米国のハーバード大学に代表される国際最高レベルに並び、中性原子配列に基づくフォールトトレラントな汎用量子コンピューターの構築に向けた技術基盤を築いた。
