量子光学・量子情報研究所の研究者ら、
このプロトコルの導入は、2020 年に公開された前回の記事について。同じ科学者チームは、制御されていない状況でも使用できる一連の時間変換プロトコルを発表しました。有望なシナリオもいくつかありましたが、テストされたシナリオのほとんどは成功する可能性が低かったです。新しい研究で、物理学者は、成功の確率がより高い代替プロトコルの作成に着手しました。
「私たちが新たに開発したプロトコルは、量子ビットのユニタリ進化だ」と、ベンジャミン・ダイブ氏とミゲル・ナバスケス氏とともに研究を行った今回の著作の著者の一人、デイビッド・トリロ氏はPhys.orgとのインタビューで語った。 — 量子ビットは、量子コンピューターで使用されるビットと同等の量子として機能する 2 レベルの量子システムです。どの量子システムにも、時間の経過とともに自然な進化があり、その周りの物理プロセスを設計する際には、制御するか、少なくとも考慮する必要があります。たとえば、量子コンピューターを作るとき。私たちのプロトコルは量子ビットを取得し、同じシステムを出力しますが、それが過去に進化した場合の状態です。」
Trillo と彼の同僚によって作成されたプロトコル普遍的です。これは、時間の経過による自然な進化やプロトコル使用時の状態に関係なく、あらゆる量子ビットに適用されることを意味します。その性質上、ユニバーサル プロトコルは確率的です。つまり、常に成功することはなく、一定の確率で成功することが約束されます。
初期評価では、普遍的なものであることが示されました。量子巻き戻しメカニズムは高い確率で成功します。基本的に、このプロトコルは、ターゲット量子ビットを飛行経路の重ね合わせに設定し、それに対して一連の量子操作を実行することによって機能します。
「私たちのプロトコルは管理されていないシステムでも機能します言い換えれば、量子ビットです」と Trillo 氏は説明しました。 - その新しい機能は、障害が発生したときはいつでもそれを修正し、システムを望ましい状態にすることができることです。これらの修正を適応的に行うことで、成功の確率を望みどおりに高めることができます。これはプロトコルの実行時間の増加により発生します。」
「制御された環境から制御されていない環境にどのような現象を移行させることができるだろうか」と科学者たちは結論づけています。
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カバー写真: IBM Five Qubit プロセッサー
著者: IBM リサーチ