QM de Israel controla QPU Novera, fidelidade de porta de dois qubits atinge 99,5%

De acordo com pt.wedoany.com-Recentemente, a empresa israelense de sistemas de controle quântico Quantum Machines (QM) anunciou que, usando sua plataforma de controle quântico OPX1000 e o software de calibração QUAlibrate, controlou com sucesso o processador quântico supercondutor comercial Novera de 9 qubits da Rigetti Computing, alcançando uma fidelidade mediana de porta de dois qubits de 99,5%. Este resultado é considerado o recorde de maior desempenho de sistema completo para a QPU Novera com a participação de um parceiro de sistema de controle externo.

O foco deste avanço não é apenas o número de fidelidade em si, mas a capacidade de integração de engenharia entre o processador quântico e o sistema de controle externo. Para que um chip quântico supercondutor opere de forma estável, são necessários controle de pulso de baixo ruído, feedback rápido, calibração automática, otimização de leitura e coordenação de agendamento híbrido quântico-clássico. A QPU Novera é um processador supercondutor comercial de 9 qubits voltado para instituições de pesquisa e clientes empresariais. O controle realizado pela QM através do OPX1000 e QUAlibrate demonstra que uma QPU comercial não depende apenas da pilha de controle proprietária do fabricante do chip, podendo também ser conectada a uma plataforma de controle quântico de terceiros e alcançar altos indicadores operacionais. Para o ecossistema de computação quântica, este tipo de desacoplamento "chip - sistema de controle - software de calibração" ajuda a reduzir a barreira de integração para laboratórios e empresas implantarem hardware quântico.

A fidelidade da porta de dois qubits é um dos indicadores-chave para medir a usabilidade de um processador quântico. Muitos algoritmos complexos e esquemas de correção de erros na computação quântica dependem de portas de dois qubits para realizar operações de entrelaçamento. Quanto maior a fidelidade da porta, menor o erro acumulado durante a execução do circuito, proporcionando uma base mais estável para executar circuitos quânticos mais profundos, realizar mitigação de erros ou explorar a codificação de correção de erros. A fidelidade mediana de porta de dois qubits de 99,5% alcançada pela QM significa uma cooperação de alta qualidade entre o sistema de controle, o fluxo de calibração e o próprio chip; no entanto, este resultado ainda é um desempenho de referência num sistema Novera de 9 qubits específico e não pode ser diretamente equiparado à realização da computação quântica tolerante a falhas em larga escala.

O software de calibração automática QUAlibrate é outro fator crucial neste resultado. O estado operacional de um chip quântico é afetado por ruído ambiental, deriva do dispositivo, diafonia e erros de leitura, tornando o ajuste manual de parâmetros insuficiente para sustentar uma operação estável e repetível do sistema. A calibração automatizada pode ajudar os usuários a otimizar mais rapidamente a frequência, pulsos, operações de porta e ligações de leitura, fazendo com que o processador quântico comercial evolua gradualmente de um "dispositivo experimental especializado" para uma "plataforma de computação sustentável". Informações públicas mostram que a Plataforma de Orquestração da QM já foi usada em cenários de implantação do Novera, como Fermilab, Montana State University, Horizon Quantum e sistemas multi-QPU da TreQ, indicando que as plataformas de controle de terceiros estão a entrar em mais projetos de instalação e integração de hardware quântico.

As observações subsequentes concentrar-se-ão em saber se a QM conseguirá replicar este nível de fidelidade em mais sistemas Novera, se o OPX1000 e o QUAlibrate poderão suportar QPUs supercondutoras de maior escala, e o desempenho estável da pilha de controle externa em experiências com múltiplos chips, múltiplas QPUs e correção de erros quânticos. O controle da QPU Novera da Rigetti pela QM de Israel, alcançando 99,5% de fidelidade de porta de dois qubits, indica que a competição na indústria de computação quântica está a passar de métricas isoladas de chip para a capacidade abrangente de sistemas de controle, calibração automática e ecossistemas de hardware quântico implantáveis.