Fiziķi ir atraduši veidu, kā novērst autonomas kvantu kļūdas

Kvantu skaitļošana ir ceļš uz jaunām skaitļošanas iespējām. Tas var arī palīdzēt

materiālu atklāšana, mākslīgais intelekts,bioķīmiskā inženierija un daudzas citas disciplīnas, kas nepieciešamas topošajam militārajam personālam; tomēr, tā kā kubiti, kvantu datoru pamatelementi, pēc savas būtības ir trausli, kvantu skaitļošanas ilgstošais šķērslis ir bijusi efektīva kvantu kļūdu korekcijas ieviešana. Turklāt militāristi plāno "cīnīties un uzvarēt" tā sauktajās vairāku domēnu operācijās, izmantojot kvantu skaitļošanu, ziņo ASV armijas pētniecības laboratorija.

Pētnieki no Masačūsetsas universitātesAmhersts ir identificējis veidu, kā aizsargāt kvantu informāciju no izplatīta kļūdu avota supravadītāja sistēmās, kas ir viena no vadošajām platformām liela mēroga kvantu datoru ieviešanai. gadā publicētajā pētījumāDabas žurnāls, zinātnieki ir ieviesuši jaunu veidu, kā spontāni labot kvantu kļūdas.

Kredīts: Armijas pētījumu laboratorija.

Mūsdienu datori ir būvēti ar tranzistoriem,kas pārstāv klasiskos bitus, vai nu 1, vai 0. Savukārt kvantu skaitļošana ir jauna paradigma skaitļošanai, izmantojot kvantu bitus vai kvitus, kur kvantu superpozīciju un sapīšanos var izmantot, lai eksponenciāli palielinātu skaitļošanas jaudu.

Esošās kvantu korekcijas demonstrācijaskļūdas ir aktīvas. Tas nozīmē, ka tie periodiski jāpārbauda, ​​vai nav kļūdu, un tie nekavējoties jālabo. Savukārt tam nepieciešami aparatūras resursi un tādējādi kavēta kvantu datoru mērogošana.

Gluži pretēji, pētnieku eksperimentāpasīvā kvantu kļūdu korekcija tiek panākta, izlabojot berzi vai izkliedi, ko izjūt kbitba. Tā kā berzi parasti uzskata par svarīgu šķērsli kvantu saskaņotībai, šis rezultāts var šķist pārsteidzošs. Triks ir tāds, ka izkliedēšana ir īpaši jāveido kvantu veidā.

Šī vispārējā stratēģija teorētiski ir pazīstama apmēram divas desmitgades, taču praktisks veids, kā iegūt šādu izkliedi un izmantot kvantu kļūdu korekcijai, ir bijis sarežģīts.

“Šādu netradicionālu pieeju demonstrēšana,Mēs ceram, ka tas rosinās gudrākas idejas, lai pārvarētu dažas no kvantu zinātnes vissarežģītākajām problēmām,” skaidro Greisa Metkalfe, AFOSR kvantu informācijas zinātnes programmas vadītāja.

Pētnieki teica, ka ir netieši domāts, ka var būt vairāk veidu, kā pasargāt kvitus no kļūdām un to izdarīt ar zemākām izmaksām.

"Lai gan mūsu eksperiments joprojām ir diezganAr elementāru demonstrāciju mēs beidzot esam sapratuši šo pretrunīgi vērtēto teorētisko izkliedējošu QEC iespēju,” sacīja Masačūsetsas Universitātes Amherstas fiziķis Dr. Čens Vans. "Šis eksperiments rada izredzes izveidot noderīgu, pret defektiem izturīgu kvantu datoru vidējā termiņā un ilgtermiņā."

Lasīt vairāk

Fiziķi ir izveidojuši melnā cauruma analogu un apstiprinājuši Hokinga teoriju. Kur tas ved?

Urāns ir saņēmis visdīvainākās Saules sistēmas planētas statusu. Kāpēc?

SuperCam zinātniskais instruments no Reverever nosūta pirmos rezultātus uz Zemes

Kvantu superpozīcija ir valstu superpozīcija,ko nevar realizēt vienlaikus no klasiskā viedokļa; tā ir alternatīvu stāvokļu superpozīcija. Valstu superpozīciju esamības principu kvantu mehānikas kontekstā parasti sauc par superpozīcijas principu.

Kvantu izkliede pēta kvantu analogusklasiskā līmenī novērotais neatgriezeniskā enerģijas zuduma process. Šīs sadaļas galvenais mērķis ir iegūt klasiskos izkliedes likumus, izmantojot kvantu mehāniku.

QEC (kvantu kļūdu korekcija) kvantu kļūdu korekcija - izmanto kvantu skaitļošanā, lai aizsargātu kvantu informāciju no kļūdām dekoherences un cita kvantu trokšņa dēļ.

Daudzdomēnu operācijās (MDO) aprakstīts, kā armijaAmerikas Savienotās Valstis apvienotajos spēkos [armija, flote, gaisa spēki un jūras kājnieki] var saskarties un pieveikt gandrīz vienādu pretinieku visās jomās [gaisa, sauszemes, jūras, kosmosa un kibertelpā] gan tehnoloģiju konkurencē, gan bruņotos konfliktos.