Fyzici prišli na to, ako urobiť kvantové počítače presnejšie ako kedykoľvek predtým

Kvantové počítače sú pokročilé stroje schopné vykonávať zložité úlohy a výpočty pomocou

 zákony kvantovej mechaniky. Používajú sa vo výskume súvisiaceho s umelou inteligenciou, výrobou liekov, klimatickými zmenami, kybernetickou bezpečnosťou a ďalšími oblasťami. Výskum nedávno publikovaný v časopise Nature odhaľuje množstvo výpočtových operácií, vďaka ktorým by boli kvantové počítače presnejšie než kedykoľvek predtým -alebo.

Pretože kvantové počítače riešia problémypríliš zložité aj pre klasické superpočítače, musia narábať s obrovským množstvom dát. Vďaka tomu sú náchylnejšie na rušenie, ktoré spôsobuje chyby. Len jedna z nich môže viesť k strate množstva cenných informácií. Inžinieri a vedci preto poskytujú kvantovým počítačom spoľahlivé mechanizmy na opravu chýb, aby sa vyhli akýmkoľvek nezrovnalostiam.

Skupina výskumníkov z nemeckej univerzityInnsbruck, RWTH Aachen University a Jülich Research Center navrhli metódu, ktorá by mohla viesť k bezchybným kvantovým počítačom.

Bežný počítač sa chybám vyhýba vytváranímredundantné kópie informácií vo forme bitov. Kópie sa neskôr použijú na overenie údajov. Zákony kvantovej mechaniky však nedovoľujú kopírovať údaje z jedného qubitu do druhého. Takže v v prípade kvantových počítačov vedci namiesto kopírovania distribuujú údaje cez viacero fyzických qubitov, aby dosiahli redundanciu informácií na riešenie problémov.  

Vedci z Nemecka prišli svýpočtová operácia, ktorá zahŕňa dva logické kvantové bity a môže byť použitá na vyriešenie akéhokoľvek problému. Spomínaná operácia je v skutočnosti reprezentovaná súborom univerzálnych brán alebo kvantových obvodov schopných spracovať všetky typy matematických informácií. Autori tzv. štúdia tvrdí, že univerzálnu množinu možno použiť v kvantovom počítači na programovanie všetkých algoritmov.

Počas štúdie bola použitá na kvantápočítač s iónovou pascou. Tento stroj spracováva kvantové informácie prostredníctvom pohybu nabitých atómových častíc zavesených vo voľnom priestore pod vplyvom elektromagnetického poľa. Počítač iónovej pasce obsahoval celkovo 16 atómov. 

Dva logické množinové bity nazývané bránaCNOT a brána T uchovávajú kvantové informácie. Každý bit bol rozdelený na sedem atómov a vedci po prvýkrát dokázali implementovať univerzálne hradlo na bitoch odolných voči chybám. Odolnosť voči chybám je schopnosť systému pokračovať vo svojej činnosti po zlyhaní niektorých jeho uzlov .