Durumun geometrisi
Aynı faz çevrilme süresi: 1,3 mikrosaniye. Standart kedi durumunda bit çevrilmesi için 138 milisaniye, sıkıştırılmış durumda 22 saniye. Nature Communications’ta yayımlanan deneyin karşılaştırma masası böyle kuruluyor. Ortalama foton sayısı da 4,9’dan 4,1’e iniyor. Kazanım, belleğe daha fazla ışık doldurarak elde edilmiyor. Bir hata kanalını yavaşlatırken ötekine ayrılan süre sabit tutuluyor. Kuantum belleğin tasarımını anlamak için önce bu iki saati yan yana koymak gerekiyor. 22 saniye, bit çevrilmesine ait saat; faz bilgisinin korunma süresini aynı sayıyla anlatmak mümkün değil.[1]
Düzeneğin ilk parçası osilatör. Bilgi, onun birbirine zıt iki tutarlı durumunda kodlanıyor. Bu durumların kuantum dağılımları ne kadar örtüşürse aralarında istenmeyen geçiş olasılığı o kadar önemli hale geliyor. Standart kedi kodunda foton sayısını artırmak durumları ayırıyor ve bit çevrilmesini bastırıyor. Fakat foton kaybına bağlı faz hatasının maliyeti büyüyor. Tasarımcının elindeki düğme böylece iki sonucu birlikte değiştiriyor. Yeni deney, aynı düğmeyi daha fazla çevirmek yerine belirsizlik dağılımının biçimini değiştiren sıkıştırmayı kullanıyor. Daha küçük örtüşme, daha yüksek foton sayısı gerektirmeden elde ediliyor.[1]
Pompanın arayüzü
İkinci parça, bu biçimi ayakta tutan denetim. Araştırmacılar mevcut devreye uzunlamasına bir parametrik pompa ekliyor. “Mooncat” adını verdikleri deforme edilmiş durum bu ek sürüşle oluşuyor; yeni bir yonga geometrisi gerekmiyor. Bu, donanım uyumluluğu açısından somut bir avantaj. Buna karşılık denetim bedelsiz değil: makale pompalarla birlikte artan foton kaybını da ölçüyor. Sıkıştırmanın getirdiği geometrik kazanç ile onu üretmek için kullanılan sürüşün gürültüsü aynı hata bütçesine yazılıyor. Ek pompanın varlığı bu yüzden yardımcı bir ayrıntı olarak kenara bırakılamaz.[1]
Bu arayüzün mühendislik anlamı, kalan hatayı düzeltme işinin boyutunda yatıyor. Bit çevrilmelerini güçlü biçimde bastıran bir bellek, üst katmandaki kodun dikkatini faz hatalarına yoğunlaştırmasına alan açıyor. Bu benim sistem düzeyindeki yorumum; deney ölçekli bir hata düzeltme sisteminin bütün maliyetini ölçmüyor. Alternatif bir sınırlayıcı da var: sürüş gürültüsü veya düşük bit çevrilme hızlarında görülen doygunluk, durum geometrisindeki iyileşmeyi sınırlayabilir. Makalede doygunluğun kaynağı kesinleştirilmiyor. Dolayısıyla yalnızca iki durumun ideal örtüşmesine bakarak bütün mimarinin verimini hesaplamak eksik kalıyor.[1]
Bellekten işleme
Üçüncü parça kapı işlemi. Bellekte bekleyen bilgiyi korumak ile o bilgi üzerinde işlem yapmak farklı denetim koşulları getiriyor. Araştırmacılar tek kuantum bitlik Zeno Z kapısını da sınadı. Aynı en uygun faz çevrilme süresinde kapı 1,6 kat daha hızlıydı; faz çevrilme olasılığı 1,5 kat azaldı. Bu ölçüm, sıkıştırmanın yalnızca bekleme süresinde işe yarayan bir özellik olarak kalmadığını gösteriyor. Araştırmacılar iki kuantum bitlik kapılar için de yarar bekliyor; bu çalışmanın doğrudan kapı ölçümü tek kuantum bitlik işlemle sınırlı. Bağlantı katmanının başarımı henüz aynı karşılaştırma masasında yer almıyor.[1]
Ortaya çıkan yapı üç bağlantıyla okunabiliyor: durum geometrisi örtüşmeyi, pompa bu geometrinin kararlılığını, kapı da işlem sırasındaki hata maliyetini belirliyor. Deneyin güçlü tarafı, ilk bağlantıdaki kazanımı son bağlantıda da ölçmeye başlaması. Faydalı kuantum belleğe giden yol bu bağlantıların birlikte çalışmasından geçiyor. Yalnızca en uzun bekleme süresini seçmek, denetim ve işlem maliyetlerini görünmez bırakıyor. Buradaki somut ilerleme, aynı faz hatası maliyeti karşılığında bit çevrilmelerine daha dayanıklı bir bileşen ve onun üzerinde sınanmış tek kuantum bitlik bir işlem elde edilmesi.[1]