研究發現:
設於加州理工學院(Caltech)的 AWS 量子運算中心團隊採用貓量子位元(cat qubit)為基礎,設計新型量子晶片架構 Ocelot,能夠大幅降低錯誤率。與傳統數位電腦相比,量子電腦的錯誤類型更加複雜,由於量子位元(qubits)對噪聲極為敏感,如震動、熱量、電磁干擾,甚至來自宇宙的輻射,因此目前的量子電腦錯誤率極高,難以成為通用計算機。然而,Ocelot 晶片透過超導微波振盪器形成量子位,使其位元翻轉(bit flip)錯誤大幅降低,進一步減少量子糾錯所需的資源。研究成果發表於《Nature》期刊,AWS亦在2月27日宣布推出新量子運算晶片Ocelot,讓本項研究落地應用。
(Ocelot is the new quantum chip developed by the AWS Center for Quantum Computing)
Ocelot晶片特色:
▪️Ocelot 是一個原型量子計算晶片,用於測試 AWS 量子糾錯架構的有效性。
▪️由兩個積體矽微晶片(integrated silicon microchips)組成,每個晶片的面積大約是1平方公分。一個晶片疊加在另一個上,並且通過電連接形成晶片堆疊。
▪️每個積體矽微晶片的表面都有薄層超導材料,這些材料形成量子電路元件。
▪️Ocelot 晶片由 14 個核心元件組成:五個量子位元(data qubits)(貓量子位)、五個用於穩定數據量子位的「緩衝電路(buffer circuits)」,以及四個額外的量子位用於檢測量子位元上的錯誤。
▪️貓量子位用來存儲用於計算的量子狀態。為了做到這一點,它們依賴於稱為振盪器(oscillators)的元件,振盪器產生具有穩定時間的重複電信號。
▪️Ocelot 的高質量振盪器由一層薄薄的超導材料鉭(Tantalum)製成。AWS 的材料科學家已經開發出一種特定的方式,將鉭處理於矽晶片上,以提高振盪器的性能。
🔗更多資訊可參考:
AWS:
https://www.aboutamazon.com/news/aws/quantum-computing-aws-ocelot-chip
Take a look inside AWS’s quantum computing lab:
https://youtu.be/CgcjHOS8e-M