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Alice & Bobが新チップをテープアウト。0.0001%の論理量子ビットエラー率を達成する誤り訂正機能搭載



Source: Alice & Bob



フランスの量子ハードウエアスタートアップAlice & Bobの16量子ビット搭載チップのコードネームは「ヘリウム1」。Alice & Bobは、このチップで非常に忠実度の高い論理量子ビットを実現するため、同社のキャットキュービットアーキテクチャをテストする。テープアウトとは、同社が設計を完了し、設計ファイルをファブに送り、製造を依頼したことを意味する。チップの製造後、最適な性能を実現するため、同社のエンジニアリングチームによる広範なテスト、特性評価、調整が行われ、その後、同社の顧客による外部使用が可能になる。この過程で得られた知見は、次のチップの設計に生かされ、さらに優れた特性が実現できるようになる。


Alice & Bobのキャットキュービットのアプローチは、他社が追求しているものとは異なる。量子コンピュータでは、ビットフリップとフェーズ(位相)フリップという2種類のエラーが発生する可能性がある。そのため、サーフェスコードのような従来の量子エラーコードは、両方のタイプのエラーを訂正するように設計する必要がある。しかし、Alice & Bobのアーキテクチャでは、ビットフリップはハードウェアアーキテクチャによってほぼ排除されているため、エラーコードはフェーズフリップのみを訂正すればよい。


このアプローチの主な利点は、論理量子ビットを生成するのに必要な物理量子ビットの数を60分の1まで大幅に削減できること。また、現実世界の問題で量子の実用性達成のために非常に小型なマシンを実現可能にすることにある。このチップが目標とおりの特性で達成されたら、真に有用なFTQC(誤り訂正ありの量子コンピュータ)を実現するための最初の一歩となる。


参考:

Alice & Bob ウェブサイト: https://alice-bob.com/

Alice & Bob が新チップ「ヘリウム1」のテープアウトを発表したプレスリリースはこちら



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Alice & Bob Tapes Out New Chip with Error Correction in Quest to Achieve a 0.0001% Logical Qubit Error Rate


The chip is codenamed Helium 1 and contains 16 qubits to test out Alice & Bob’s cat qubit architecture for achieving a very high fidelity logical qubit. The term “tape out” means that the company has finished the design and sent the design files to a fabrication facility for construction.


After the chip has been built, it will undergo extensive testing, characterization, and calibration by the company’s engineering team to realize the optimum performance and then made available for external use by the company’s customers. Any lessons learned during this process will be utilized in the design of the next chip so that even better characteristics can be achieved.


Alice & Bob’s cat qubit approach is different from what other companies are pursuing. In a quantum computer there are two basic types of errors that can occur, bit-flips and phase-flips. So conventional quantum error codes, like the surface code, need to be design to correct both types of errors. In the Alice & Bob architecture, the bit flips are nearly eliminated by the hardware architecture that they use so that their error codes only need to correct for phase flips. A key advantage of this approach is that it could significantly reduce the number of physical qubits needed to produce a logical qubit by as much as 60 times and enable much smaller machines to achieve quantum utility on real world problems. Assuming this chip is successful in meeting its goals, it will represent just one of a series of many more steps that will be needed to achieve a truly useful fault tolerant quantum computer.


A press release announcing the tape out of the Helium 1 chip can be accessed here.


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Alice&BobがEquinixと提携、Alice&Bob量子プロセッサへのアクセス拡大 (2023.11.19) https://www.qcrjp.com/post/alice-bob-partner-with-equinix








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