IBM podało średnią wierność 99,00% w benchmarku sieciowym transferu stanów kwantowych w układzie dwóch procesorów Nighthawk R1 połączonych czterema łącznikami L-coupler. Wynik opisuje konkretną operację przekazywania stanów między modułami, a nie skuteczność całego obliczenia kwantowego.
Co mierzy 99,00%?
Wierność transferu określa, jak dobrze stan kwantowy po operacji odpowiada stanowi oczekiwanemu. W pracy opisano średnią wierność benchmarku sieciowego dla transferu realizowanego w układzie przekaźnikowym. Najlepsze z czterech połączeń osiągnęło 99,29% ± 0,07%.
Badacze osobno zmierzyli zdalne bramki CZ, czyli dwukubitowe bramki kontrolowanej zmiany fazy działające między procesorami. Ich średnia wierność wyniosła 94,75%, a najlepsze połączenie osiągnęło 96,42% ± 0,28%.
| Operacja | Średnia wierność | Najlepsze połączenie |
| Transfer stanów w układzie przekaźnikowym | 99,00% | 99,29% ± 0,07% |
| Zdalne bramki CZ | 94,75% | 96,42% ± 0,28% |
Te liczby dotyczą dwóch różnych operacji, więc każda opisuje osobny pomiar. Wierność transferu nie jest wskaźnikiem powodzenia pełnego programu kwantowego.
Co połączono w eksperymencie?
Cztery łączniki L-coupler spinały dwa nadprzewodzące procesory IBM Nighthawk R1, każdy o pojemności 120 kubitów. IBM podało, że na potrzeby prac rozwojowych wyprowadzono do połączeń tylko część kubitów, mimo że same układy były pełnymi procesorami Nighthawk.
Każdy L-coupler łączył kubity z siatek obu procesorów za pomocą dwóch przestrajalnych kubitów L, dwóch sprzęgaczy i2m opartych na RF-SQUID oraz 80 cm nadprzewodzącego aluminiowego kabla koncentrycznego. Procesory umieszczono w chłodziarce rozcieńczalnikowej, a łączniki zamontowano po osadzeniu w niej modułów procesorów.
Połączenie służyło też do bramek i splątania
Poza transferem stanów zespół wykonał zdalne bramki CZ między kubitami w oddzielnych modułach. IBM podało także, że dwa sąsiednie L-couplers działały równocześnie przy generowaniu niezależnych stanów splątanych. Eksperyment obejmował więc zarówno przesyłanie stanów, jak i operacje kwantowe między procesorami.
IBM przedstawiło L-couplers jako element prac nad większymi systemami modułowymi. Firma planowała dalsze ulepszanie uzysku produkcyjnego, powtarzalności i poziomu błędów, a także zwiększanie liczby łączników. Opisany eksperyment dotyczył dwóch procesorów i tych konkretnych operacji między nimi.
