fr.wedoany.com Rapport : Une équipe de recherche de l'Université du Zhejiang a physiquement implémenté une architecture de mémoire vive quantique (QRAM) en seau à chaîne basée sur des circuits sur un processeur quantique supraconducteur programmable. Cette étude en prépublication en ligne explore une interface matérielle visant à résoudre le goulot d'étranglement du chargement de données qui se produit lors de la préparation d'ensembles de données binaires classiques pour le traitement quantique. Bien que de nombreux algorithmes quantiques supposent un accès rapide et cohérent à des tableaux d'informations classiques, la couche d'entrée de données physique introduit souvent des retards et une décohérence importants. L'équipe de recherche propose un cadre de circuit pratique qui utilise un mécanisme de routage actif sur un substrat supraconducteur pour charger des structures binaires traditionnelles dans un état de superposition quantique.
Le dispositif expérimental mappe l'arbre binaire du routeur quantique sur un réseau bidimensionnel de qubits supraconducteurs, visant à réaliser la mise à l'échelle de commutation active O(log N) proposée dans le modèle de base en seau à chaîne. Pour faire face aux limitations actuelles de la courte durée de cohérence du matériel et de la profondeur des circuits, les chercheurs ont introduit un schéma de décomposition de portes efficace en termes de matériel pour un nœud de routage quantique individuel. Par rapport à l'implémentation standard de la porte contrôlée-échange (CSWAP), cette technique comprime la profondeur nécessaire du circuit quantique de plus de 30 %. Exécuté sur une puce avec des fidélités de portes à un qubit et à deux qubits respectivement de 99,96 % et 99,7 %, l'équipe a évalué des arbres de routage à deux et trois couches. Le professeur adjoint Lu Liqiang a indiqué que le prototype traitait des formats de données classiques de 4 et 8 bits, avec des fidélités de requête mesurées de 0,800 ± 0,026 et 0,604 ± 0,005, tout en utilisant des protocoles actifs d'atténuation des erreurs pour stabiliser les chemins de routage.
La capacité de router simultanément des structures de données multi-entrées est une condition préalable à l'exécution d'algorithmes quantiques sur de grands volumes de données, notamment l'extraction de propriétés moléculaires dans des bases de données chimiques, le suivi de modèles de transactions dans la détection de fraudes et les modèles d'apprentissage automatique quantique multiparamétriques. Cependant, les données révèlent des limites d'ingénierie claires pour l'évolutivité actuelle. La chute brutale de la fidélité des requêtes entre les configurations de 4 et 8 bits met en évidence l'accumulation sévère de bruit inhérente aux arbres quantiques multicouches. Pour faire passer cette architecture d'une preuve de concept à petite échelle à des tableaux multi-mégabits nécessaires à l'exploration de données commerciales, il faudra améliorer la fidélité des portes des qubits physiques, réduire la diaphonie pendant les opérations de routage parallèles et intégrer une correction d'erreur quantique robuste sur le bus de mémoire.
Le manuscrit technique complet est accessible via le référentiel en libre accès arXiv. Pour le contexte géopolitique et les reportages institutionnels sur les initiatives mondiales de fabrication de technologies de pointe, voir le résumé d'analyse publié par le Seoul Economic Daily et le suivi technologique principal indexé par le South China Morning Post.
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