Naukowcy wynaleźli nowy rodzaj kwantowej spontanicznej korekcji błędów

Zbudowanie uniwersalnego komputera kwantowego z delikatnych komponentów kwantowych jest skuteczne

implementacja kwantowej korekcji błędów jestnajważniejszy wymóg. Wykorzystuje się go w obliczeniach kwantowych, które mogą potencjalnie rozwiązywać problemy naukowe wykraczające poza superkomputery, chroniąc informacje kwantowe przed błędami wynikającymi z różnych szumów.

Dzisiejsze komputery są zbudowane na tranzystorach,reprezentujące klasyczne bity (zera lub jedynki). Obliczenia kwantowe to ekscytujący nowy paradygmat w obliczeniach kubitowych, w którym superpozycja kwantowa może być wykorzystana do wykładniczego zwiększenia mocy obliczeniowej. Obliczenia kwantowe odporne na błędy mogą znacząco przyspieszyć odkrywanie materiałów, sztuczną inteligencję, inżynierię biochemiczną i wiele innych dyscyplin.

Ponieważ kubity są z natury kruche,Skuteczna implementacja korekcji błędów kwantowych jest trudnym zadaniem przy tworzeniu tak potężnych komputerów kwantowych. Istniejące wersje demonstracyjne są aktywne, co oznacza, że ​​wymagają okresowego sprawdzania błędów i natychmiastowych poprawek, co wymaga zasobów sprzętowych, a tym samym zapobiega skalowaniu komputerów kwantowych.

„Chociaż nasz eksperyment jest nadalDzięki dość elementarnej demonstracji w końcu zdaliśmy sobie sprawę z tej kontrowersyjnej teoretycznej możliwości korekcji rozpraszającej. Patrząc w przyszłość, może istnieć więcej sposobów ochrony naszych kubitów przed błędami i zrobienia tego niższym kosztem. Eksperyment ten zwiększa zatem perspektywę stworzenia użytecznego, odpornego na awarie komputera kwantowego w perspektywie średnio- i długoterminowej.”

Fizyk z Uniwersytetu Massachusetts, Chen Wang

Natomiast w eksperymencie naukowcówpasywną metodę korekcji uzyskuje się poprzez regulację tarcia (lub rozpraszania) doświadczanego przez kubit. Ponieważ tarcie jest powszechnie uważane za nemezę koherencji kwantowej, wynik ten może wydawać się raczej nieoczekiwany. Rzecz w tym, że rozpraszanie musi być specjalnie zaprojektowane w sposób kwantowy. Ta ogólna strategia była znana w teorii od około dwóch dekad, ale praktyczny sposób uzyskania takiego rozproszenia i wykorzystania go do korekty był trudny.

Czytaj więcej:

Aborcja i nauka: co stanie się z dziećmi, które będą rodzić.

Spójrz na 8 bilionów pikseli obrazu Marsa.

Ślady paliwa rakietowego znaleziono na księżycu Saturna Rhea. Skąd to pochodzi?

Zobacz najpiękniejsze zdjęcia Hubble'a. Co teleskop widział przez 30 lat?