Исследователи из Advanced Quantum Testband (AQT) Национальной лаборатории Лоуренса Беркли провели первую демонстрацию трехкубитного высокоточного элемента iToffoli native в сверхпроводящем квантовом информационном процессоре. Команда лаборатории Беркли показала трехкубитный квантовый вентиль, которые выполняет вычисления с высокой точностью.

Квантовые процессоры среднего масштаба, которые работают с большим количеством шума в вычислениях, обычно используют собственные вентили с одним или двумя кубитами. Авторы новой работы показали новый надежный трехкубитный вентиль iToffoli для универсальных квантовых вычислений. Кроме того, команда продемонстрировала очень высокую точность работы — 98,26%.

Toffoli, или controlled-controlled-NOT (CCNOT) — это ключевой логический элемент в классических вычислениях, поскольку он универсален и может поддерживать все логические схемы для вычисления любой двоичной операции. Кроме того, он является обратимым, что позволяет определять и восстанавливать двоичные входные данные (биты) с выходных данных, поэтому информация не теряется. В результате Toffoli помогает исследователям запускать любой квантовый алгоритм.

Исследователи надеются, что их экспериментальные подходы к созданию высокоточных и простых многокубитных вентилей продвинут дальнейшие исследования в области квантовой обработки информации.