I fisici hanno scoperto come rendere i computer quantistici più accurati che mai

I computer quantistici sono macchine avanzate in grado di eseguire compiti e calcoli complessi utilizzando

leggi della meccanica quantistica. Vengono utilizzati nella ricerca relativa all'intelligenza artificiale, alla produzione di farmaci, al cambiamento climatico, alla sicurezza informatica e ad altri settori. Una ricerca recentemente pubblicata sulla rivista Nature rivela una serie di operazioni computazionali che potrebbero rendere i computer quantistici più accurati che mai -O.

Perché i computer quantistici risolvono i problemitroppo complessi anche per i supercomputer classici, devono gestire enormi quantità di dati. Ciò li rende più suscettibili alle interferenze, che provocano la comparsa di errori. Anche uno solo di essi può portare alla perdita di molte informazioni preziose, quindi ingegneri e scienziati forniscono ai computer quantistici meccanismi affidabili di correzione degli errori per evitare eventuali discrepanze.

Un gruppo di ricercatori di un'università tedescaInnsbruck, l'Università RWTH di Aquisgrana e il Centro di ricerca Jülich hanno proposto un metodo che potrebbe portare a computer quantistici privi di errori.

Un normale computer evita gli errori creandocopie ridondanti di informazioni sotto forma di bit. Le copie vengono successivamente utilizzate per verificare i dati. Tuttavia, le leggi della meccanica quantistica non consentono la copia dei dati da un qubit a un altro. Quindi nel Nel caso dei computer quantistici, invece di copiarli, gli scienziati distribuiscono i dati su più qubit fisici per ottenere la ridondanza delle informazioni e risolvere i problemi.

I ricercatori tedeschi hanno inventatoun'operazione computazionale che coinvolge due bit quantistici logici e può essere utilizzata per risolvere qualsiasi problema. Detta operazione è in realtà rappresentata da un insieme di porte universali o circuiti quantistici in grado di elaborare tutti i tipi di informazioni matematiche. Gli autori del Lo studio afferma che l’insieme universale può essere utilizzato in un computer quantistico per programmare tutti gli algoritmi.

Durante lo studio, è stato utilizzato su un quantocomputer con trappola ionica. Questa macchina elabora le informazioni quantistiche attraverso il movimento di particelle atomiche cariche sospese nello spazio libero sotto l'influenza di un campo elettromagnetico. Il computer con trappola ionica conteneva 16 atomi in totale. 

Due bit impostati logici chiamati gateCNOT e la porta T memorizzano informazioni quantistiche. Ogni bit è stato diviso in sette atomi e, per la prima volta, gli scienziati sono stati in grado di implementare una porta universale sui bit con tolleranza ai guasti. La tolleranza ai guasti è la capacità di un sistema di continuare a funzionare anche dopo che alcuni dei suoi nodi falliscono.