Οι επιστήμονες έχουν εφεύρει έναν νέο τύπο κβαντικής αυθόρμητης διόρθωσης σφαλμάτων

Η κατασκευή ενός καθολικού κβαντικού υπολογιστή από εύθραυστα κβαντικά στοιχεία, είναι αποτελεσματικό

υλοποίηση της κβαντικής διόρθωσης σφαλμάτων είναιη πιο σημαντική απαίτηση. Χρησιμοποιείται στον κβαντικό υπολογισμό, ο οποίος έχει τη δυνατότητα να λύνει επιστημονικά προβλήματα πέρα ​​από τους υπερυπολογιστές, προστατεύοντας τις κβαντικές πληροφορίες από σφάλματα που οφείλονται σε διάφορους θορύβους.

Οι σημερινοί υπολογιστές είναι χτισμένοι σε τρανζίστορ,που αντιπροσωπεύουν τα κλασικά bits (μηδενικά ή αυτά). Η κβαντική υπολογιστική είναι ένα συναρπαστικό νέο παράδειγμα για qubit computing, όπου η κβαντική υπέρθεση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εκθετική αύξηση της υπολογιστικής ισχύος. Η κβαντική υπολογιστική με ανοχή σφαλμάτων μπορεί να προωθήσει σημαντικά την ανακάλυψη υλικού, την τεχνητή νοημοσύνη, τη βιοχημική μηχανική και πολλούς άλλους κλάδους.

Δεδομένου ότι τα qubits είναι εγγενώς εύθραυστα,Η αποτελεσματική εφαρμογή της διόρθωσης κβαντικών σφαλμάτων είναι μια πρόκληση για τη δημιουργία τέτοιων ισχυρών κβαντικών υπολογιστών. Οι υπάρχουσες επιδείξεις είναι ενεργές, πράγμα που σημαίνει ότι απαιτούν περιοδικό έλεγχο σφαλμάτων και άμεσες επιδιορθώσεις, κάτι που απαιτεί πόρους υλικού και επομένως εμποδίζει την κλιμάκωση των κβαντικών υπολογιστών.

«Αν και το πείραμά μας είναι ακόμαΜε μια μάλλον στοιχειώδη επίδειξη, συνειδητοποιήσαμε επιτέλους αυτήν την αμφιλεγόμενη θεωρητική δυνατότητα διασπορικής διόρθωσης. Κοιτάζοντας το μέλλον, μπορεί να υπάρχουν περισσότεροι τρόποι για να προστατεύσουμε τα qubits μας από σφάλματα και να το κάνουμε με χαμηλότερο κόστος. Αυτό το πείραμα αυξάνει έτσι την προοπτική δημιουργίας ενός χρήσιμου κβαντικού υπολογιστή με ανοχή σε σφάλματα μεσοπρόθεσμα έως μακροπρόθεσμα».

Ο φυσικός του Πανεπιστημίου της Μασαχουσέτης Chen Wang

Αντιθέτως, στο πείραμα των ερευνητώνμια παθητική μέθοδος διόρθωσης επιτυγχάνεται προσαρμόζοντας την τριβή (ή διασκεδασμό) που βιώνει το qubit. Δεδομένου ότι η τριβή θεωρείται γενικά η νέμεση της κβαντικής συνοχής, αυτό το αποτέλεσμα μπορεί να φαίνεται μάλλον απροσδόκητο. Το κόλπο είναι ότι ο διασκορπισμός πρέπει να σχεδιαστεί ειδικά με κβαντικό τρόπο. Αυτή η γενική στρατηγική είναι γνωστή στη θεωρία για περίπου δύο δεκαετίες, αλλά ένας πρακτικός τρόπος για να αποκτήσετε τέτοια σκέδαση και να το χρησιμοποιήσετε για διόρθωση ήταν δύσκολος.

Διαβάστε περισσότερα:

Άμβλωση και επιστήμη: τι θα συμβεί στα παιδιά που θα γεννήσουν.

Κοιτάξτε την εικόνα των 8 τρισ. Pixel του Άρη.

Ίχνη καυσίμων πυραύλων βρέθηκαν στο φεγγάρι του Κρόνου Rhea. Από πού προέρχεται;

Δείτε τις πιο όμορφες φωτογραφίες του Χαμπλ. Τι έχει δει το τηλεσκόπιο σε 30 χρόνια;