IBM تحقق أكبر حالة تشابك حتى الآن برقاقة 120 كيوبت بدقة 0.56

حقق باحثو IBM Quantum تحضير أكبر حالة غرينبرغر-هورن-زيلينغر (GHZ) تم الإبلاغ عنها حتى الآن، وتتكون من 120 كيوبت فائق التوصيل في معالج رقاقة ثابت التردد بقارن قابل للضبط. حققت التجربة، المفصلة في ورقة بعنوان "Big cats: entanglement in 120 qubits and beyond"، دقة مقاسة بقيمة 0.56(3)، متجاوزة بنجاح عتبة 0.5 المطلوبة لتأكيد التشابك الحقيقي متعدد الأطراف عبر جميع الكيوبتات. تم تحضير حالة المورد على معالج فائق التوصيل بتردد ثابت وقارن قابل للضبط متطور. تم تحقيق هذا الإنجاز الكبير والمهم من خلال عدة تقنيات متخصصة وحديثة ضمن إطار عمل مترجم جديد ومبتكر تماماً: التجميع التكيفي الذي يستخدم أقل المناطق المشوشة بالرقاقة لتعظيم الكشف عن الأخطاء ضد الضوضاء غير المنتظمة المتفاوتة، والكشف المنخفض الحمل عن الأخطاء الذي يتضمن فحوصات التكافؤ الدقيقة والقياسات الديناميكية المتقدمة التي تعمل كشكل من أشكال تخفيف الأخطاء بضربة واحدة فقط، وإلغاء الحوسبة المؤقتة الذكية التي تسمح للكيوبتات المبكرة بالاسترخاء إلى حالة الأرضية المستقرة قبل إعادة التشابك بدقة. إن القدرة على تشابك عدد كبير جداً من الجزيئات بأمانة عالية تمثل معيار أساسي حاسم لجودة الأجهزة الكمومية والتحكم بها، مما يوضح التقدم الملموس والواضح نحو الحوسبة الكمومية المتسامحة مع الأخطاء على نطاق واسع. تم اعتماد الدقة باستخدام طريقتين إحصائيتين قويتين - تقدير الدقة المباشر (DFE) واختبارات تذبذب التكافؤ المتقدمة - وهي ضرورية جداً لأن الحالة الكاملة لا يمكن محاكاتها كلاسيكياً. تعمل حالات GHZ الكبيرة كحالات موارد ثمينة يمكن استخدامها لتنفيذ بروتوكولات كمومية مختلفة وخوارزميات متقدمة، بما في ذلك توزيع المفاتيح السري الكمومي (SKQD) والتطبيقات الأمنية. يعكس هذا الإنجاز مرحلة متقدمة في مسار تطوير أنظمة حوسبة كمومية قابلة للتوسع والعمل الموثوق بهما على نطاق صناعي حقيقي.