世界

MITは、スケーラブルなコンピューティングのためにブレークスルー量子相互接続を開発します

量子コンピューターは、最も強力な古典的なスーパーコンピューターでさえ、問題解決、課題に取り組むことに革命をもたらす態勢が整っています。しかし、この技術が広範囲にわたるアプリケーションに近づくにつれて、研究者は相互接続された量子処理のためにこれらのシステムをスケーリングする複雑さに取り組んでいます。 画期的な進歩の中で、MITの研究者は、超伝導量子プロセッサ間のスケーラブルな「全部」通信を可能にするように設計された新しい相互接続デバイスを発表しました。この革新的なアーキテクチャは、ネットワークノード間の繰り返し転送によるエラーレートの複利に悩まされる現在の「ポイントツーポイント」システムの制限をバイパスします。 この技術的な飛躍の中心には、量子プロセッサの間に、マイクロ波光子（量子情報のキャリア）を輸送できる超伝導ワイヤまたは導波路があります。 光子が扱いにくいノードをナビゲートするために光子を必要とする従来のアーキテクチャとは異なり、MITの相互接続により、ネットワーク内のプロセッサ間の直接通信が可能になります。このブレークスルーは、信頼性と効率性を高めて分散型量子ネットワークを構築するための段階を設定します。 科学者は量子脳を設計しています Interconnectの設計は、比類のないモジュール性を提供します。研究者は、複数の量子モジュールをシームレスな光子転送のために単一の導波路に結合します。 4つのキュービットで構成される各モジュールは、導波路と大量の量子プロセッサの間のインターフェイスとして機能します。 細心の注意を払って較正されたマイクロ波パルスを使用して、研究者は光子放出の位相と方向を制御し、任意の距離にわたって正確な伝播と吸収を可能にしました。 「私たちは、遠くのプロセッサ間の「量子相互接続」を可能にし、相互接続された量子システムの未来への道を開いています」 MIT教授であり研究の上級著者であるウィリアム・D・オリバーは説明します。 「これは、大規模な量子ネットワークを構築するための重要なステップです。」 リモートエンタングルメントには、有望ですが、その課題がないわけではありません。研究者は、光子形成を最適化するために強化学習アルゴリズムを使用することにより、導波路伝達中の光子歪みなどの障害を克服しました。 このアルゴリズムは、プロトコルパルスを微調整して光子吸収効率を最大化し、エンタングルメントフィデリティを検証するのに十分な60％を超える画期的な吸収速度を達成しました。 この開発の意味は、量子コンピューティングを超えています。チームは、大規模な量子インターネットシステムのプロトコルを拡大し、他のタイプの量子コンピューターに適応させることを想定しています。モジュールを3次元に統合したり、光子経路を改良するなどの将来の改善により、吸収効率を高め、エラーを減らすことができます。 「原則として、私たちのアプローチは、より広範な量子接続を可能にし、まったく新しい計算パラダイムの機会を生み出すために拡大することができます」 言う Aziza Almanakly、研究の主著者であり、MITの大学院研究者。 MITのイノベーションは、量子時代が進むにつれて実験的なブレークスルーと実用的なスケーラビリティとの間のギャップを埋め、分布した量子コンピューティングの新しい時代を告げます。 ジャーナルリファレンス： Almanakly、A.、Yankelevich、B.、Hays、M。et al。キラル量子相互接続を使用した決定論的なリモートエンタングルメント。ナット。 Phys。 （2025）。 doi： 10.1038/s41567-025-02811-1 #MITはスケーラブルなコンピューティングのためにブレークスルー量子相互接続を開発します