A fizikusok kitalálták, hogy a kozmikus részecskék és a háttérsugárzás hogyan befolyásolja a kvantumszámítást

A kozmikus sugarak évtizedek óta sújtják a klasszikus számítástechnikát. Amikor energetikai részecskék származnak

helyet, és ütött egy szilícium számítógépetchip, egy vagy több bitje megjósolhatatlan módon megváltoztathatja állapotát. Az ilyen hibák pusztító kudarcokhoz vezetnek. Például a Qantas 72-es járata éppen a repülőgép műszerén szereplő hibás adatok miatt szenvedett.

Egy új tanulmányban egy nemzetközi tudóscsoporta Wisconsin-Madison Egyetem munkatársa azt akarta megérteni, hogy a kozmikus részecskék és a háttérsugárzás mekkora hatást gyakorol a kvantumszámításra. Ennek érdekében a fizikusok kísérletsorozatot végeztek két pár szupravezető qubittel szilícium hordozón. Az egyik kubitpárt 340 mikron, a másodikat 640 mikron választotta el egymástól.

A vizsgálat során kiderült, hogy közbenkvantumműveletek során, amikor a qubitek manipulációját elvégezték, számos egyidejű töltésugrást rögzítettek a szomszédos párokon. A számítógépen zajló folyamatok szimulációja az elemi részecskefizika szabványos műszereinek felhasználásával azt sugallta, hogy ugrások lépnek fel a qubitek (chip) és a vegyes háttér és a kozmikus sugárzás (ezen sugárzások részecskéi) kölcsönhatásának pillanataiban.

Kísérleti és elméleti adatokjelzik, hogy a kvantumműveletek során a kozmikus és háttérrészecskék hatására úgynevezett korrelált hibák merültek fel. Kiderült, hogy a kozmikus részecskék és a háttérsugárzás váratlanul erősen befolyásolja a kvantumszámítást.

A tanulmány eredményeként a tudósok kettőt javasoltaklehetséges megoldások. Az első, hogy megvédje a kvantumprocesszort úgy, hogy ólommal bevonja és a föld alá helyezi. Ilyen technológiákat már használnak kísérletekben a sötét anyag és a neutrínók kimutatására, amelyek különösen érzékenyek a sugárzásra. A második megoldás a qubitek érzékenységének csökkentése, például olyan anyagok hozzáadásával a chiphez, amelyek befoghatják a kvazioszemcséket vagy eltávolíthatják azokat a qubit szubsztrátumtól.

Olvass tovább

A tudósok rendellenesen nagy vírusokat találtak a Mariana-árok alján

A történelem során először 9 csillag tűnt el fél óra alatt, és nem tért vissza

"Közvetlen radiológiai fenyegetés": mi ismert a "Taishan" kínai atomerőmű szivárgásáról