Araştırmacılar, kuantum işlemlerinin üniter matrislerle temsil edildiği ilkesinden hareketle, SU(4) üzerindeki olası tüm iki kübit dönüşümlerini kapsayan birleşik bir kontrol şeması sundu. Tarihsel olarak fiilî standart sayılan CNOT yaklaşımının ötesine geçilerek, iSWAP’ın karekökü, fSim ve kesirli kapılar gibi geniş bir kapı ailesinin doğal ve yüksek doğrulukla uygulanabileceği gösterildi. Ekip, klasik bilişimdeki “komut seti mimarisi” analojisini anımsatarak, yerel kapıların yüksek doğrulukta uygulanabilirlik alanı genişledikçe sistem performansının ölçeceğini değerlendirdi.
ÇİFT YÖNTEM, TEK ÇERÇEVE
Şema, iki tamamlayıcı kontrol yaklaşımını birleştiriyor. İlkinde, kübitler doğrudan değişim etkileşimine sokularak dolanıklık üretiliyor; böylece kapı süresi, güçlü ve ayarlı etkileşimlerle kısaltılabiliyor.
MİKRODALGA YÖNLENDİRME ENTEGRASYONU
İkinci kolda, bugün yaygın süperiletken donanımlarla uyumlu mikrodalga sürüşleri kullanılıyor. Böylece tek kübit düzeltmeleriyle birlikte, aynı donanım konfigürasyonunda istenen her iki kübit kapısı sentezlenebiliyor; pratikte yalnızca küçük tek kübit ayarlamaları yeterli oluyor.
SIZINTI RİSKİ AZALIYOR
Standart CZ tabanlı şemalarda sorun yaratan |11〉–|20〉 geçişine bağımlılık, yüksek enerji seviyelerine sızıntı ihtimalini artırıyordu. Yeni yaklaşım, yalnızca |01〉–|10〉 geçişini kullanarak bu riski yapısal olarak bertaraf ediyor. Araştırmacılar, bunun özellikle kuantum hata düzeltme protokollerinde kalıcılığı yüksek sızıntı hatalarının önüne geçmek için kritik olduğuna dikkat çekti.
DONANIMDAN ALGORİTMAYA
Tek bir şemanın evrensel kapı sentezi sağlaması, derleyicilerin en uygun iki kübit kapısını seçmesine ve devre derinliğini kapı düzeyinde minimize etmesine imkân veriyor. Bu, yüzey kodu ve yeni nesil qLDPC kodları için donanım gereksinimlerini yumuşatabilecek ve hata bütçelerini daha elverişli aralıklara taşıyabilecek bir kaldıraç oluşturuyor.
KALİBRASYON İÇİN YOL HARİTASI
Ekip, şemaya özgü daha verimli kalibrasyon tekniklerinin geliştirilmesinin bir sonraki adım olduğunu belirtiyor. Bu sayede, farklı cihazlar ve topolojiler arasında kapı taşınabilirliği ve tekrarlanabilir doğruluk sağlanarak ölçeklenebilir süperiletken mimarilerin yolunun açılabileceği değerlendiriliyor.
DOĞRULUK VE ESNEKLİK
Çalışma, iki kübit dolanıklık kapılarının yüksek doğrulukla ve tek çatı altında uygulanabileceğini göstererek, algoritma–donanım eş-tasarımı alanında yeni seçenekler sunuyor. Araştırmacılar, bu bakış açısıyla kuantum avantajının sınırlarını yeniden gözden geçirmeyi ve hata düzeltme kodlarının daha verimli fiziksel yerleştirmelerini keşfetmeyi hedefliyor.
