[QuEra Computing](https://www.quera.com/)、ハーバード大学、マサチューセッツ工科大学（MIT）の科学者チームが、論理量子ビットのみを使用した魔法状態蒸留の初の実験的実証に成功したと報告しました。「論理的魔法状態蒸留の実験的実証」と題された研究は、Natureに掲載されています。魔法状態は、非クリフォードゲートの実行を可能にする、ユニバーサルで耐障害性のある量子コンピューティングに必要なリソース状態です。魔法状態蒸留は、不完全な魔法状態をより高い忠実度のバージョンに精製するための量子プロトコルです。
実験はQuEraのGemini中性原子コンピュータで実施されました。研究者たちは、まず個々の原子を誤り保護された論理量子ビットにグループ化し、距離3および距離5のカラーコード量子ビットの束を作成しました。その後、5対1の蒸留プロトコルを実行し、5つの不完全な魔法状態を1つのよりクリーンな状態に蒸留しました。最終的な魔法状態の忠実度は入力のいずれよりも高く、耐障害性のある魔法状態蒸留の実用的な応用を実証しました。このプロセスでは、回路に必要な複雑な接続性を実装するために、動的な再構成とすべてのエンタングルメントを含む中性原子アレイの再構成可能なアーキテクチャを活用しました。
この実証は、誤り訂正層内で高品質の魔法状態を生成する方法を示し、保護された論理空間内で完全に量子プログラムを実行することを可能にすることを目的としています。これは非クリフォードゲートのリソースを提供し、論理量子ビットのツールキットを完成させます。この研究は論理レベルでのエラー抑制を示し、並行して複数の原子に対応し移動できる光学制御システムを備えたQuEraの中性原子アーキテクチャのスケーラビリティを示しています。この研究は、スケーラブルで耐障害性のある量子コンピューティングに向けた一歩を表しています。
2025年7月15日
