Исследователи Пенсильванского университета продемонстрировали формирование четырёхкубитного запутанного состояния в алмазе при комнатной температуре за 14,8 мкс. По их оценке, это примерно в 10 раз быстрее, чем при последовательной схеме на основе парных операций. Вместо каскада двухкубитных гейтов команда задействовала один многокубитный гейт, опираясь на взаимодействия между электронным спином NV-центра и тремя ядрами углерода-13. Заявленная точность операции выросла с 0,69 до 0,92.

Четыре кубита за 14,8 мкс

Запутанное состояние формировалось в твердотельной платформе на основе алмаза при комнатной температуре за 14,8 мкс. Такая длительность, по сравнению с последовательным подходом, даёт около десятикратного выигрыша по времени.

Один многокубитный гейт вместо цепочки

Ключевой приём — непосредственное использование многокубитного гейта. Он опирается на природные взаимодействия между электронным спином NV-центра и тремя соседними ядрами углерода-13, что позволяет обойтись без длинной серии двухкубитных операций.

Рост точности операции

Одновременно с ускорением заявлено повышение точности: с 0,69 до 0,92. Это означает более надёжное получение требуемого четырёхкубитного запутанного состояния в заявленной конфигурации.