Прогресс в разработке стабильной квантовой памяти

Квантовая память необходима для работы многих квантовых алгоритмов, в схемах коррекции ошибок и как составной элемент повторителей при создании квантовых сетей. В прошлом месяце сразу несколько групп показали свои разработки по этой теме:

Физики из Китая реализовали устройство для квантовой памяти, которое может хранить до 72 кубитов в течение 500 мкс. Информацию на нем можно перезаписывать порядка 1000 раз, что в сотни раз превосходит возможности предыдущих аналогов. В качестве носителя информации использовались охлажденные до сверхнизких температур атомы рубидия.

Известно, что соединения с ионами европия обладают длительным временем когерентности ядерных спинов. Американские физики использовали дискретное преобразования Фурье (DFT) для поиска соединений европия, которые обладают нужными свойствами для хранения квантовой информации, оставаясь при это стабильными и прозрачными для оптической «записи». Одно из найденных соединений − Cs2NaEuF6 – даже удалось синтезировать.

В IBM разработали новый протокол коррекции ошибок на основе кодов с малой плотностью проверок на чётность (LDPC), который оказался значительно эффективнее часто используемых поверхностных кодов. Учёные полагают, что использование LDPC кодов позволит создать отказоустойчивую квантовую память, используя относительно небольшое количество кубитов в процессоре

https://journals.aps.org/prx/accepted/21074K36Zff16e0..
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c11615
https://www.nature.com/articles/s41586-024-07107-7