في ديسمبر 2023، نشرت مجموعة البروفيسور ميخائيل لوكين من جامعة هارفارد نتائج بارزة في مجلة Nature تُظهر معالج كيوبت منطقي قابل لإعادة التهيئة من الذرات المحايدة. شملت التعاون باحثين من هارفارد وMIT وCaltech وNIST/جامعة ماريلاند، مع وجود مصلحة مالية لـ QuEra Computing.
باستخدام مصفوفة ذرات محايدة قابلة لإعادة التهيئة تعتمد على AOD مع بنية منطقة (ثلاث مناطق: التخزين والتشابك والقراءة)، نشّط الفريق في وقت واحد 48 كيوبتاً منطقياً عبر 16 كتلة رمز [[8,3,2]] (128 كيوبتاً فيزيائياً). نفّذوا دائرة أخذ عينات اتصال المكعب الفائق رباعي الأبعاد التي تحتوي على 228 بوابة منطقية ثنائية الكيوبت و48 بوابة CCZ منطقية. بشكل منفصل، تم أيضاً تطبيق 40 كيوبتاً منطقياً باستخدام رموز الألوان ثنائية الأبعاد ([[7,1,3]]) مع 280 كيوبتاً فيزيائياً.
تم إثبات ثلاثة إنجازات رئيسية:
- التشغيل أقل من العتبة: بالنسبة لرموز السطح عند مسافات d=3 إلى d=7، لوحظ أن معدلات خطأ Bell المنطقية عبر بوابات CNOT العرضية تنخفض مع زيادة مسافة الرمز، مما يؤكد التشغيل أقل من العتبة.
- إعداد الحالة المتسامح مع الأخطاء: تحقق وفاء تهيئة 99.91% لحالة الكيوبت المنطقي |0L⟩ — متجاوزاً وفاء بوابة الكيوبت الفيزيائي (99.5%). سُجّل وفاء حالة GHZ لـ 4 كيوبتات منطقية بـ99.85%.
- بوابات غير كليفورد عالمية: نُفّذت بوابات CCZ عرضياً باستخدام دورات T·S الفيزيائية ضمن رمز [[8,3,2]]، محققةً بوابات غير كليفورد عالمية. مع تطبيق اكتشاف الأخطاء، تحسّن نتيجة XEB بنحو 10× مقارنةً بتطبيقات الكيوبت الفيزيائي ذات النطاق المماثل.
تمثل هذه النتائج أول إثبات للـحوسبة الكمية المبكرة مع تصحيح الأخطاء (Early ECQC): من خلال التصميم المشترك لرموز تصحيح الأخطاء والخوارزميات الكمية، يتبيّن أن الترميز المنطقي يمكن أن يحسّن أداء الخوارزميات بشكل جوهري — معلم رئيسي في الطريق نحو الحوسبة الكمية المتسامحة مع الأخطاء والقابلة للتوسع.