A qubit fejlődését egy új protokoll segítségével „visszatekerték” az időben

A Kvantumoptikai és Kvantuminformációs Intézet kutatói,

IQOQI) Bécsben nemrégiben fejlesztették kiegy univerzális mechanizmus a qubit fejlődésének megfordítására nagy valószínűséggel a sikerre. A Physical Review Letters-ben leírt protokoll minden cél qubitet visszaad arra az állapotra, amelyben a múltban egy adott időpontban volt.

Ennek a protokollnak a bevezetése alapjaa előző, 2020-ban megjelent cikkről . Ugyanez a tudóscsoport egy sor időfordítási protokollt mutatott be, amelyek ellenőrizetlen körülmények között is használhatók. Noha egyesek ígéretesek voltak, a legtöbb tesztelt forgatókönyv nem valószínű, hogy sikeres lesz. Egy új tanulmányban a fizikusok egy alternatív protokoll létrehozását tűzték ki célul, nagyobb valószínűséggel a sikerre.

„Új fejlesztésű protokollunk megfordítjaa qubit egységes evolúciója” – mondta David Trillo, az új munka egyik szerzője, aki Benjamin Dive-vel és Miguel Navasquezzel együtt a kutatást végezte a Phys.org-nak adott interjújában. — A qubit egy kétszintű kvantumrendszer, amely a kvantumszámítógépekben használt bitek kvantum megfelelőjeként szolgál. Bármely kvantumrendszernek van valamilyen természetes evolúciója az idő múlásával, amelyet ellenőrizni kell, vagy legalábbis figyelembe kell venni a körülötte zajló fizikai folyamatok tervezésekor. Például egy kvantumszámítógép létrehozásakor. A protokollunk egy qubitet vesz fel, és ugyanazt a rendszert adja ki, de abban az állapotban, amilyenben lett volna, ha az időben visszafejlődött volna.”

A Trillo és munkatársai által készített protokolluniverzális. Ez azt jelenti, hogy minden qubitre vonatkozik, függetlenül annak természetes evolúciójától az időben, vagy attól, hogy milyen állapotban van a protokoll használatakor. Az univerzális protokollok természetüknél fogva valószínűségiek, ami azt jelenti, hogy nem lehetnek állandóan sikeresek, hanem bizonyos valószínűséggel ígérnek sikert.

Az első értékelések azt mutatták, hogy egyetemesa kvantum-visszatekerési mechanizmus nagy valószínűséggel sikerül. A protokoll lényegében úgy működik, hogy egy cél qubitet a repülési útvonalak szuperpozíciójára állít be, majd kvantumműveleteket hajt végre rajta.

"Protokollunk nem felügyelt rendszereken működikvagy más szóval qubitek – magyarázta Trillo. - Új funkciója, hogy amikor meghibásodik, meg tudjuk javítani és a kívánt állapotba hozzuk a rendszert. Ha ezeket a kiigazításokat alkalmazkodó módon hajtjuk végre, akkora mértékben növeljük a siker valószínűségét, amennyire csak akarjuk. Ez a protokoll végrehajtási idejének növekedése miatt következik be."

„Kíváncsi vagyok, milyen egyéb jelenségeket tudunk átvinni egy ellenőrzött környezetből egy ellenőrizetlen környezetbe” – összegezték a tudósok.

Olvass tovább:

A speciális étrend kiváltja az agyráksejtek önpusztítását egerekben

A tudósok megfejtették Ptolemaiosz titokzatos kéziratát. Más szöveg alatt volt elrejtve

A Hubble új képe megzavarta a tudósokat

Borítókép: IBM Five Qubit Processor
Szerző: IBM Research