A computação quântica é o caminho para novas capacidades computacionais. Ela também pode ajudar
Pesquisadores da Universidade de MassachusettsAmherst identificou uma maneira de proteger as informações quânticas de uma fonte comum de erros em sistemas supercondutores, uma das principais plataformas para implementação de computadores quânticos em grande escala. Num estudo publicado emRevista nature, os cientistas implementaram uma nova maneira de corrigir erros quânticos espontaneamente.
Crédito: Laboratório de Pesquisa do Exército.
Os computadores de hoje são construídos com transistores,representando os bits clássicos, 1 ou 0. Por sua vez, a computação quântica é um novo paradigma para computação usando bits ou qubits quânticos, onde a superposição quântica e o emaranhamento podem ser usados para aumentar exponencialmente o poder computacional.
Demonstrações existentes de correção quânticaos erros estão ativos. Isso significa que eles precisam ser verificados periodicamente quanto a erros e corrigidos imediatamente. Por sua vez, isso requer recursos de hardware e, portanto, inibe o dimensionamento de computadores quânticos.
Pelo contrário, na experiência dos pesquisadoresa correção passiva de erros quânticos é obtida corrigindo o atrito, ou dissipação, experimentado pelo qubit. Uma vez que o atrito é geralmente considerado um impedimento importante para a coerência quântica, este resultado pode parecer surpreendente. O truque é que a dissipação deve ser especialmente projetada de forma quântica.
Esta estratégia geral é conhecida na teoria há cerca de duas décadas, mas uma maneira prática de obter tal dissipação e usá-la para correção de erros quânticos tem sido um desafio.
“Demonstração de tais abordagens não tradicionais,Esperamos que isso estimule ideias mais inteligentes para superar alguns dos problemas mais difíceis da ciência quântica”, explica Grace Metcalf, líder feminina do programa de ciência da informação quântica na AFOSR.
Os pesquisadores disseram que está implícito que pode haver mais maneiras de proteger os qubits de erros e de fazer isso a um custo menor.
"Embora nosso experimento ainda seja bastanteCom uma demonstração rudimentar, finalmente percebemos esta controversa possibilidade teórica de QECs dissipativos”, disse o Dr. Chen Wang, físico da Universidade de Massachusetts em Amherst. “Este experimento levanta a perspectiva de criação de um computador quântico útil e tolerante a falhas no médio e longo prazo.”
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A superposição quântica é uma superposição de estados,que não pode ser realizado simultaneamente do ponto de vista clássico; é uma superposição de estados alternativos. O princípio de existência de superposições de estados é geralmente chamado no contexto da mecânica quântica simplesmente de princípio de superposição.
Dissipação quântica estuda análogos quânticoso processo de perda irreversível de energia observado no nível clássico. O principal objetivo desta seção é derivar as leis clássicas de dissipação usando a mecânica quântica.
QEC (correção de erros quânticos) Correção de erros quânticos - usado na computação quântica para proteger as informações quânticas de erros devido à decoerência e outros ruídos quânticos.
Operações Multi-Domínio (MDO) descrevem como o exércitoOs Estados Unidos em uma força combinada [exército, marinha, força aérea e fuzileiros navais] podem enfrentar e derrotar um adversário quase igual em todas as áreas [ar, terra, mar, espaço e ciberespaço] tanto na competição de tecnologia quanto no conflito armado.