Kubitin kehitys "kelattiin" ajassa taaksepäin uuden protokollan avulla

Kvanttioptiikan ja kvanttiinformaation instituutin tutkijat,

IQOQI) Wienissä kehitetty äskettäinuniversaali mekanismi kubitin evoluution kääntämiseksi ylösalaisin suurella onnistumisen todennäköisyydellä. Physical Review Lettersissä kuvattu protokolla palauttaa minkä tahansa kohdekubitin tilaan, jossa se oli tiettynä ajankohtana aiemmin.

Tämän protokollan käyttöönotto perustuuedellisestä artikkelista, joka julkaistiin vuonna 2020 . Sama tutkijaryhmä esitteli sarjan ajansiirtoprotokollia, joita voidaan käyttää hallitsemattomissa olosuhteissa. Vaikka jotkut olivat lupaavia, useimmat testatut skenaariot eivät todennäköisesti onnistuneet. Uudessa tutkimuksessa fyysikot päättivät luoda vaihtoehtoisen protokollan, jolla on suurempi onnistumisen todennäköisyys.

"Äskettäin kehitetty protokollamme kääntääkubitin yhtenäinen kehitys", sanoi David Trillo, yksi uuden työn kirjoittajista, joka suoritti tutkimuksen yhdessä Benjamin Diven ja Miguel Navasquezin kanssa Phys.orgin haastattelussa. — Kubitti on kaksitasoinen kvanttijärjestelmä, joka toimii kvanttitietokoneissa käytettävien bittien kvanttivastineena. Missä tahansa kvanttijärjestelmässä on luonnollista evoluutiota ajan myötä, jota on valvottava tai ainakin otettava huomioon suunniteltaessa ympärillään olevia fyysisiä prosesseja. Esimerkiksi luotaessa kvanttitietokonetta. Protokollamme ottaa kubitin ja tulostaa saman järjestelmän, mutta siinä tilassa, jossa se olisi ollut, jos se olisi kehittynyt ajassa taaksepäin."

Trillon ja hänen kollegoidensa luoma protokollaon universaali. Tämä tarkoittaa, että se koskee mitä tahansa kubittia riippumatta sen luonnollisesta kehityksestä ajan kuluessa tai missä tilassa se on protokollaa käytettäessä. Universaalit protokollat ​​ovat luonteeltaan todennäköisyyksiä, mikä tarkoittaa, että ne eivät voi onnistua jatkuvasti, vaan pikemminkin lupaavat tietyn onnistumistodennäköisyyden.

Alustavat arviot ovat osoittaneet, että universaalikvanttikelausmekanismilla on suuri onnistumisen todennäköisyys. Pohjimmiltaan protokolla toimii asettamalla kohdekubitti lentoreittien superpositioon ja suorittamalla sitten sarjan kvanttioperaatioita.

"Protokollamme toimii hallitsemattomissa järjestelmissätai toisin sanoen kubitit", Trillo selitti. - Sen uusi toiminto on, että aina kun se epäonnistuu, voimme korjata sen ja saattaa järjestelmän haluttuun tilaan. Tekemällä nämä säädöt mukautuvasti lisäämme onnistumisen todennäköisyyttä niin suureksi kuin haluamme. Tämä johtuu protokollan suoritusajan pidentymisestä."

"Ihmettelen, mitä muita ilmiöitä voimme siirtää kontrolloidusta ympäristöstä hallitsemattomaan", tutkijat päättelevät.

Lue lisää:

Erikoisruokavalio laukaisee aivosyöpäsolujen itsensä tuhoutumisen hiirillä

Tiedemiehet ovat selvittäneet Ptolemaioksen salaperäisen käsikirjoituksen. Se oli piilotettu muun tekstin alle

Uusi kuva Hubblesta hämmensi tutkijoita

Kansikuva: IBM Five Qubit -prosessori
Kirjoittaja: IBM Research