Fizicienii au descoperit modul în care particulele cosmice și radiațiile de fond afectează calculul cuantic

Razele cosmice au afectat computerele clasice de zeci de ani. Când provin particule energetice

spațiu și a lovit un computer cu siliconcip, unul sau mai mulți biți din acesta își pot schimba starea în moduri imprevizibile. Astfel de erori duc la eșecuri devastatoare. De exemplu, zborul Qantas 72 a avut de suferit tocmai din cauza datelor incorecte de pe instrumentul aeronavei.

Într-un nou studiu, o echipă internațională de oameni de științăde la Universitatea din Wisconsin-Madison a vrut să înțeleagă cât de mult impact au particulele cosmice și radiațiile de fundal asupra calculului cuantic. Pentru a face acest lucru, fizicienii au efectuat o serie de experimente cu două perechi de qubiți supraconductori pe un substrat de siliciu. O pereche de qubiți a fost separată de 340 de microni, iar a doua de 640 de microni.

În timpul studiului, sa dovedit că în acest procesoperații cuantice, când s-a efectuat o anumită manipulare a qubiturilor, s-au înregistrat numeroase salturi simultane de încărcare pe perechile vecine. Simularea proceselor pe un computer folosind instrumentarea standard a fizicii elementare a particulelor a sugerat că salturile se produc în momentele de interacțiune a qubitilor (cip) cu fundal mixt și radiație cosmică (cu particule ale acestor radiații).

Date experimentale și teoreticeindicați că în cursul operațiilor cuantice, sub influența particulelor cosmice și de fond, au apărut așa-numitele erori corelate. S-a dovedit că particulele cosmice și radiațiile de fond influențează în mod neașteptat calculul cuantic.

În urma studiului, oamenii de știință au propus douăsolutii posibile. Primul este protejarea procesorului cuantic prin placarea acestuia cu plumb și mutarea acestuia în subteran. Astfel de tehnologii sunt deja utilizate în experimente pentru detectarea materiei întunecate și a neutrinilor, care sunt deosebit de sensibili la radiații. A doua soluție este de a reduce sensibilitatea qubitilor, de exemplu, prin adăugarea de materiale la cip care pot prinde cvasiparticule sau le pot îndepărta de substratul qubit.

Citeste mai mult

Oamenii de știință au găsit viruși anormal de mari în partea de jos a tranșei Mariana

Pentru prima dată în istorie, 9 stele au dispărut în jumătate de oră și nu s-au mai întors

„Amenințare radiologică iminentă”: ce se știe despre scurgerea de la centrala nucleară chineză „Taishan”