Physiker haben herausgefunden, wie man Quantencomputer genauer als je zuvor machen kann

Quantencomputer sind fortschrittliche Maschinen, die komplexe Aufgaben und Berechnungen ausführen können

 Gesetze der Quantenmechanik. Sie werden in der Forschung im Zusammenhang mit künstlicher Intelligenz, Arzneimittelproduktion, Klimawandel, Cybersicherheit und anderen Bereichen eingesetzt. Kürzlich in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichte Forschungsergebnisse enthüllen eine Reihe von Rechenoperationen, die Quantencomputer genauer als je zuvor machen könnten -oder.

Denn Quantencomputer lösen ProblemeSelbst für klassische Supercomputer sind sie zu komplex, sie müssen mit riesigen Datenmengen umgehen. Dies macht sie anfälliger für Störungen, wodurch bereits ein Fehler zum Verlust vieler wertvoller Informationen führen kann. Daher statten Ingenieure und Wissenschaftler Quantencomputer mit zuverlässigen Fehlerkorrekturmechanismen aus, um Abweichungen zu vermeiden.

Eine Gruppe von Forschern einer deutschen UniversitätInnsbruck, die RWTH Aachen und das Forschungszentrum Jülich haben eine Methode vorgeschlagen, die zu fehlerfreien Quantencomputern führen könnte.

Ein gewöhnlicher Computer vermeidet Fehler, indem er erstelltredundante Kopien von Informationen in Form von Bits. Die Kopien werden später zur Verifizierung der Daten verwendet. Die Gesetze der Quantenmechanik erlauben es jedoch nicht, Daten von einem Qubit auf ein anderes zu kopieren. So in der Im Fall von Quantencomputern verteilen Wissenschaftler Daten nicht zu kopieren, sondern auf mehrere physische Qubits, um Informationsredundanz zu erreichen und so Probleme zu lösen.

Forscher aus Deutschland haben es sich ausgedachteine Rechenoperation, die zwei logische Quantenbits umfasst und zur Lösung jedes beliebigen Problems verwendet werden kann. Die besagte Operation wird tatsächlich durch eine Reihe universeller Gatter oder Quantenschaltungen dargestellt, die in der Lage sind, alle Arten mathematischer Informationen zu verarbeiten. Die Autoren des Die Studie behauptet, dass die universelle Menge in einem Quantencomputer verwendet werden kann, um alle Algorithmen zu programmieren.

Während der Studie wurde es an einem Quantum eingesetztComputer mit einer Ionenfalle. Diese Maschine verarbeitet Quanteninformationen durch die Bewegung geladener Atomteilchen, die im freien Raum unter dem Einfluss eines elektromagnetischen Feldes schweben. Der Ionenfallencomputer enthielt insgesamt 16 Atome. 

Zwei logisch gesetzte Bits werden als Gatter bezeichnetCNOT und das T-Gate speichern Quanteninformationen, und zum ersten Mal konnten Wissenschaftler ein universelles Gatter auf fehlertoleranten Bits implementieren nachdem einige seiner Knoten ausgefallen sind.