Η εξέλιξη του qubit «επέστρεψε» πίσω στο χρόνο χρησιμοποιώντας ένα νέο πρωτόκολλο

Ερευνητές από το Ινστιτούτο Κβαντικής Οπτικής και Κβαντικής Πληροφορίας,

IQOQI) στη Βιέννη αναπτύχθηκε πρόσφαταένας καθολικός μηχανισμός για την αναστροφή της εξέλιξης ενός qubit με μεγάλη πιθανότητα επιτυχίας. Το πρωτόκολλο, που περιγράφεται στο Physical Review Letters, επιστρέφει οποιοδήποτε qubit-στόχο στην κατάσταση που βρισκόταν σε μια συγκεκριμένη στιγμή στο παρελθόν.

Η εισαγωγή αυτού του πρωτοκόλλου βασίζεταισχετικά με το προηγούμενο άρθρο που δημοσιεύτηκε το 2020 . Η ίδια ομάδα επιστημόνων παρουσίασε μια σειρά από πρωτόκολλα χρονικής μετάφρασης που μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μη ελεγχόμενες συνθήκες. Ενώ ορισμένα ήταν πολλά υποσχόμενα, τα περισσότερα από τα σενάρια που δοκιμάστηκαν ήταν απίθανο να πετύχουν. Σε μια νέα μελέτη, οι φυσικοί ξεκίνησαν να δημιουργήσουν ένα εναλλακτικό πρωτόκολλο με μεγαλύτερη πιθανότητα επιτυχίας.

«Το πρωτόκολλό μας που αναπτύχθηκε πρόσφατα αντιστρέφεταιενιαία εξέλιξη του qubit», δήλωσε ο David Trillo, ένας από τους συγγραφείς της νέας εργασίας, ο οποίος διεξήγαγε την έρευνα μαζί με τον Benjamin Dive και τον Miguel Navasquez σε μια συνέντευξη στο Phys.org. — Ένα qubit είναι ένα κβαντικό σύστημα δύο επιπέδων που χρησιμεύει ως το κβαντικό ισοδύναμο των bit που χρησιμοποιούνται στους κβαντικούς υπολογιστές. Οποιοδήποτε κβαντικό σύστημα έχει κάποια φυσική εξέλιξη με την πάροδο του χρόνου που πρέπει να ελέγχεται ή τουλάχιστον να λαμβάνεται υπόψη κατά το σχεδιασμό των φυσικών διεργασιών γύρω του. Για παράδειγμα, κατά τη δημιουργία ενός κβαντικού υπολογιστή. Το πρωτόκολλό μας παίρνει ένα qubit και βγάζει το ίδιο σύστημα, αλλά στην κατάσταση που θα βρισκόταν αν είχε εξελιχθεί πίσω στο χρόνο."

Протокол, созданный Трилло и его коллегами, является универсальным. Это значит, что он применим к любому кубиту, независимо от его естественной эволюции во времени или в каком состоянии он находится при использовании протокола. По своей сути универсальные протоколы являются вероятностными, а, значит, они не могут быть успешными все время, а скорее обещают определенную вероятность успеха.

Первоначальные оценки показали, что универсальный механизм квантовой перемотки имеет высокую вероятность успеха. По сути, протокол работает, устанавливая целевой кубит на суперпозицию траекторий полета, а затем выполняя над ним серию квантовых операций.

«Наш протокол работает для неуправляемых систем или, другими словами, кубитов, — объяснил Трилло. — Его новая функция заключается в том, что всякий раз, когда он дает сбой, мы можем исправить его и привести систему в желаемое состояние. Адаптивно выполняя эти исправления, повышаем вероятность успеха настолько высоко, насколько хотим. Это происходит за счет увеличения время выполнения протокола».

«Интересно, какие еще явления из контролируемой среды мы можем перенести в неконтролируемую», — заключают ученые.

Διαβάστε περισσότερα:

Η ειδική δίαιτα πυροδοτεί την αυτοκαταστροφή των καρκινικών κυττάρων του εγκεφάλου σε ποντίκια

Οι επιστήμονες αποκρυπτογράφησαν το μυστηριώδες χειρόγραφο του Πτολεμαίου. Ήταν κρυμμένο κάτω από άλλο κείμενο

Νέα εικόνα του Χαμπλ μπέρδεψε τους επιστήμονες

Φωτογραφία εξωφύλλου: IBM Five Qubit Processor
Συγγραφέας: IBM Research