Anche l’informatica quantistica è la strada verso nuove capacità informatiche
Ricercatori dell'Università del MassachusettsAmherst ha identificato un modo per proteggere le informazioni quantistiche da una fonte comune di errore nei sistemi superconduttori, una delle piattaforme leader per l’implementazione di computer quantistici su larga scala. In uno studio pubblicato suRivista sulla natura, gli scienziati hanno implementato un nuovo modo per correggere spontaneamente gli errori quantistici.
Credito: Army Research Laboratory.
I computer di oggi sono costruiti con transistor,che rappresentano i bit classici, 1 o 0. A sua volta, il calcolo quantistico è un nuovo paradigma per il calcolo che utilizza bit o qubit quantistici, in cui la sovrapposizione quantistica e l'entanglement possono essere utilizzati per aumentare esponenzialmente la potenza di calcolo.
Dimostrazioni esistenti di correzione quantisticagli errori sono attivi. Ciò significa che devono essere controllati periodicamente per errori e corretti immediatamente. A sua volta, ciò richiede risorse hardware e quindi inibisce il ridimensionamento dei computer quantistici.
Al contrario, nell'esperimento dei ricercatorila correzione dell'errore quantistico passivo si ottiene correggendo l'attrito, o dissipazione, sperimentato dal qubit. Poiché l'attrito è generalmente considerato un ostacolo importante alla coerenza quantistica, questo risultato può sembrare sorprendente. Il trucco è che la dissipazione deve essere appositamente progettata in modo quantistico.
Questa strategia generale è nota in teoria da circa due decenni, ma un modo pratico per ottenere tale dissipazione e utilizzarlo per la correzione degli errori quantistici è stato impegnativo.
“Dimostrazione di tali approcci non tradizionali,Ci auguriamo che possa stimolare idee più intelligenti per superare alcuni dei problemi più difficili della scienza quantistica”, spiega Grace Metcalf, responsabile del programma di scienza dell’informazione quantistica presso AFOSR.
I ricercatori hanno affermato che è implicito che potrebbero esserci più modi per proteggere i qubit dagli errori e per farlo a un costo inferiore.
"Anche se il nostro esperimento è ancora tranquilloCon una dimostrazione rudimentale, abbiamo finalmente realizzato questa controversa possibilità teorica di QEC dissipativi”, ha affermato il dottor Chen Wang, fisico dell’Università del Massachusetts ad Amherst. “Questo esperimento apre la prospettiva di creare un computer quantistico utile e tollerante ai guasti nel medio e lungo termine”.
Leggi di più
I fisici hanno creato un analogo di un buco nero e hanno confermato la teoria di Hawking. Dove porta?
Urano ha ricevuto lo status di pianeta più strano del sistema solare. Perché?
Lo strumento scientifico SuperCam del rover Perseverance invia i primi risultati sulla Terra
La sovrapposizione quantistica è una sovrapposizione di stati,che non può essere realizzato contemporaneamente dal punto di vista classico; è una sovrapposizione di stati alternativi. Il principio di esistenza delle sovrapposizioni di stati è solitamente chiamato nel contesto della meccanica quantistica semplicemente il principio di sovrapposizione.
La dissipazione quantistica studia gli analoghi quantisticiil processo di perdita irreversibile di energia osservato a livello classico. L'obiettivo principale di questa sezione è derivare le leggi classiche della dissipazione utilizzando la meccanica quantistica.
QEC (Quantum error correction) Correzione quantistica degli errori - utilizzato nell'informatica quantistica per proteggere le informazioni quantistiche da errori dovuti alla decoerenza e ad altri rumori quantistici.
Le operazioni multidominio (MDO) descrivono come l'esercitoGli Stati Uniti in una forza combinata [esercito, marina, aviazione e marines] possono affrontare e sconfiggere un avversario quasi uguale in tutte le aree [aria, terra, mare, spazio e cyberspazio] sia nella competizione tecnologica che nei conflitti armati.