Fysikere har fundet en måde at rette autonome kvantefejl på

Quantum computing er vejen til nye computeregenskaber. Det kan også hjælpe

materialeopdagelse, kunstig intelligens,biokemisk teknik og mange andre discipliner, der er nødvendige for fremtidigt militært personel; Men fordi qubits, de grundlæggende byggesten i kvantecomputere, i sagens natur er skrøbelige, har en langvarig hindring for kvanteberegning været den effektive implementering af kvantefejlkorrektion. Derudover planlægger militæret at "kæmpe og vinde" i såkaldte multi-domæne operationer ved hjælp af kvantecomputere, rapporterer US Army Research Laboratory.

Forskere fra University of MassachusettsAmherst har identificeret en måde at beskytte kvanteinformation mod en almindelig fejlkilde i superledende systemer, en af ​​de førende platforme til implementering af kvantecomputere i stor skala. I en undersøgelse offentliggjort iNaturmagasinet, har forskere implementeret en ny måde til spontant at rette kvantefejl.

Kredit: Army Research Laboratory.

Dagens computere er bygget med transistorer,repræsenterer de klassiske bits, enten 1 eller 0. Til gengæld er kvanteberegning et nyt paradigme til beregning ved hjælp af kvantebits eller qubits, hvor kvanteoverlejring og sammenfiltring kan bruges til eksponentielt at øge beregningskraften.

Eksisterende demonstrationer af kvantekorrektionfejl er aktive. Dette betyder, at de regelmæssigt skal kontrolleres for fejl og rettes med det samme. Til gengæld kræver dette hardware-ressourcer og hæmmer således skaleringen af ​​kvantecomputere.

Tværtimod i forskernes eksperimentpassiv kvantefejlkorrektion opnås ved at korrigere friktionen eller spredningen, der opleves af qubit. Da friktion generelt betragtes som en vigtig hindring for kvantesammenhæng, kan dette resultat virke overraskende. Tricket er, at spredningen skal designes specielt kvantemæssigt.

Denne generelle strategi har været teoretisk kendt i omkring to årtier, men en praktisk måde at opnå en sådan spredning på og bruge den til kvantefejlkorrektion har været udfordrende.

"Demonstration af sådanne utraditionelle tilgange,Vi håber, det vil anspore smartere ideer til at overvinde nogle af kvantevidenskabens hårdeste problemer,” forklarer Grace Metcalf, kvindelig programleder for kvanteinformationsvidenskab ved AFOSR.

Forskerne sagde, at det antydes, at der kan være flere måder at beskytte qubits mod fejl og gøre til en lavere pris.

"Selvom vores eksperiment stadig er retMed en rudimentær demonstration har vi endelig indset denne kontroversielle teoretiske mulighed for dissipative QECs,” sagde Dr. Chen Wang, en fysiker ved University of Massachusetts i Amherst. "Dette eksperiment rejser udsigten til at skabe en nyttig, fejltolerant kvantecomputer på mellemlang til lang sigt."

Læs mere

Fysikere har skabt en analog til et sort hul og bekræftet Hawkings teori. Hvor det fører hen?

Uranus har modtaget status som den mærkeligste planet i solsystemet. Hvorfor?

SuperCam videnskabelige instrument fra Perseverance Rover sender de første resultater til Jorden

Kvantesuperposition er en superposition af stater,som ikke kan realiseres samtidigt fra det klassiske synspunkt; det er en superposition af alternative stater. Princippet om eksistens af overlejringer af tilstande kaldes normalt i forbindelse med kvantemekanik simpelthen princippet om superposition.

Kvantedissipation undersøger kvanteanalogerprocessen med irreversibelt energitab observeret på det klassiske niveau. Hovedmålet med dette afsnit er at udlede de klassiske love for dissipation ved hjælp af kvantemekanik.

QEC (korrektion af kvantefejl) Korrektion af kvantefejl - bruges i kvanteberegning for at beskytte kvanteinformation fra fejl på grund af decoherens og anden kvantestøj.

Multi-Domain Operations (MDO) beskriver, hvordan hærenUSA i en kombineret styrke [hær, flåde, luftvåben og marinesoldater] kan møde og besejre en næsten lige stor modstander i alle områder [luft, land, hav, rum og cyberspace] i både teknologikonkurrence og væbnet konflikt.