פיזיקאים הבינו כיצד להפוך מחשבים קוונטיים למדוייקים מאי פעם

מחשבי קוונטים הם מכונות מתקדמות המסוגלות לבצע משימות וחישובים מורכבים באמצעות

 חוקי מכניקת הקוונטים. הם משמשים במחקר הקשור לבינה מלאכותית, ייצור תרופות, שינויי אקלים, אבטחת סייבר ותחומים אחרים. מחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת Nature חושף מספר פעולות חישוביות שיכולות להפוך מחשבים קוונטיים למדוייקים מאי פעם. -אוֹ.

כי מחשבים קוונטיים פותרים בעיותמורכבים מדי אפילו עבור מחשבי-על קלאסיים, הם צריכים להתמודד עם כמויות אדירות של נתונים. זה הופך אותם ליותר רגישים להפרעות, מה שגורם להופעת שגיאות רק אחת מהן יכולה להוביל לאובדן של מידע רב ערך אז מהנדסים ומדענים מספקים למחשבים קוונטיים מנגנוני תיקון שגיאות אמינים.

קבוצת חוקרים מאוניברסיטה גרמניתאינסברוק, אוניברסיטת RWTH Aachen ומרכז המחקר Jülich הציעו שיטה שעלולה להוביל למחשבים קוונטיים נטולי שגיאות.

מחשב רגיל מונע שגיאות על ידי יצירתעותקים מיותרים של מידע בצורה של סיביות. העותקים משמשים מאוחר יותר לאימות הנתונים. עם זאת, חוקי מכניקת הקוונטים אינם מאפשרים העתקת נתונים מ- קיוביט אחד לאחר. אז ב במקרה של מחשבים קוונטיים, במקום להעתיק, מדענים מפיצים נתונים על פני קיוביטים פיזיים מרובים כדי להשיג יתירות מידע כדי לפתור בעיות.  

חוקרים מגרמניה הגיעו עםפעולה חישובית הכוללת שתי ביטים קוונטיים לוגיים וניתן להשתמש בה כדי לפתור כל בעיה. הפעולה האמורה מיוצגת למעשה על ידי קבוצה של שערים אוניברסליים או מעגלים קוונטיים המסוגלים לעבד את כל סוגי המידע המתמטי. מחברי ה- מחקרים טוענים שניתן להשתמש במערך האוניברסלי במחשב קוונטי כדי לתכנת את כל האלגוריתמים.

במהלך המחקר, הוא שימש על קוונטימחשב עם מלכודת יונים. מכונה זו מעבדת מידע קוונטי באמצעות תנועה של חלקיקים אטומיים טעונים התלויים בחלל פנוי תחת השפעת שדה אלקטרומגנטי. מחשב מלכודת היונים הכיל 16 אטומים בסך הכל. 

שני ביטים סט לוגיים הנקראים שערCNOT ושער ה-T מאחסנים מידע קוונטי כל סיביות חולקו לשבעה אטומים, ולראשונה, מדענים הצליחו ליישם שער אוניברסלי על סיביות סובלניות לתקלות היא היכולת של מערכת להמשיך את פעולתה לאחר שכמה מהצמתים שלו נכשלים.