Fysikere har funnet en måte å fikse autonome kvantefeil på

Kvantedatabehandling er veien til nye databehandlingsmuligheter. Det kan også hjelpe

materialfunn, kunstig intelligens,biokjemisk teknikk og mange andre disipliner som er nødvendige for fremtidig militært personell; Men fordi qubits, de grunnleggende byggesteinene til kvantedatamaskiner, er iboende skjøre, har en langvarig hindring for kvanteberegning vært effektiv implementering av kvantefeilkorreksjon. I tillegg planlegger militæret å «kjempe og vinne» i såkalte multidomene operasjoner ved bruk av kvantedatabehandling, rapporterer US Army Research Laboratory.

Forskere fra University of MassachusettsAmherst har identifisert en måte å beskytte kvanteinformasjon fra en vanlig feilkilde i superledende systemer, en av de ledende plattformene for implementering av kvantedatamaskiner i stor skala. I en studie publisert iNaturmagasinet, har forskere implementert en ny måte å spontant rette kvantefeil.

Kreditt: Army Research Laboratory.

Dagens datamaskiner er bygget med transistorer,som representerer de klassiske bitene, enten 1 eller 0. I sin tur er kvanteberegning et nytt paradigme for beregning ved bruk av kvantebiter eller qubits, hvor kvanteoverstilling og sammenvikling kan brukes til å eksponentielt øke beregningskraften.

Eksisterende demonstrasjoner av kvantekorreksjonfeil er aktive. Dette betyr at de må kontrolleres regelmessig for feil og rettes umiddelbart. I sin tur krever dette maskinvareressurser og hindrer dermed skalering av kvantecomputere.

Tvert imot, i eksperimentet fra forskernepassiv kvantefeilkorreksjon oppnås ved å korrigere friksjonen eller spredningen, opplevd av qubit. Siden friksjon generelt blir ansett som en viktig hindring for kvantekoherens, kan dette resultatet virke overraskende. Trikset er at spredningen må designes spesielt på kvantemåte.

Denne generelle strategien har vært kjent i teorien i omtrent to tiår, men en praktisk måte å oppnå slik spredning på og bruke den til kvantefeilkorreksjon har vært utfordrende.

"Demonstrasjon av slike utradisjonelle tilnærminger,Vi håper det vil stimulere til smartere ideer for å overvinne noen av kvantevitenskapens tøffeste problemer,” forklarer Grace Metcalf, kvinnelig programleder for kvanteinformasjonsvitenskap ved AFOSR.

Forskerne sa at det er underforstått at det kan være flere måter å beskytte qubits mot feil og å gjøre det til en lavere pris.

"Selv om eksperimentet vårt fortsatt er ganskeMed en rudimentær demonstrasjon har vi endelig innsett denne kontroversielle teoretiske muligheten for dissipative QECs,” sa Dr. Chen Wang, fysiker ved University of Massachusetts i Amherst. "Dette eksperimentet øker utsiktene til å lage en nyttig, feiltolerant kvantedatamaskin på mellomlang til lang sikt."

Les mer

Fysikere har laget en analog av et svart hull og bekreftet Hawkings teori. Hvor det fører?

Uranus har mottatt statusen som den merkeligste planeten i solsystemet. Hvorfor?

SuperCam vitenskapelige instrument fra Perseverance Rover sender første resultater til jorden

Kvantesuperposisjon er en superposisjon av stater,som ikke kan realiseres samtidig fra det klassiske synspunktet; det er en superposisjon av alternative stater. Prinsippet om eksistens av superposisjoner av stater kalles vanligvis i sammenheng med kvantemekanikk bare prinsippet om superposisjon.

Kvantespredning studerer kvanteanalogerprosessen med irreversibelt energitap observert på klassisk nivå. Hovedmålet med denne delen er å utlede de klassiske lovene for dissipasjon ved bruk av kvantemekanikk.

QEC (Quantum error correction) Kvantefeilkorreksjon brukes i kvanteberegning for å beskytte kvanteinformasjon mot feil på grunn av dekoherens og annen kvantestøy.

Multi-Domain Operations (MDO) beskriver hvordan hærenUSA i en samlet styrke [hær, marin, luftvåpen og marinesoldater] kan møte og beseire en nesten lik motstander i alle områder [luft, land, sjø, rom og cyberspace] i både teknologikonkurranse og væpnet konflikt.