Kvantová výpočtová technika je cestou k novým výpočtovým schopnostiam
Výskumníci z University of MassachusettsAmherst identifikoval spôsob, ako chrániť kvantové informácie pred bežným zdrojom chýb v supravodivých systémoch, jednej z popredných platforiem na implementáciu rozsiahlych kvantových počítačov. V štúdii publikovanej vČasopis o prírode, vedci implementovali nový spôsob spontánnej opravy kvantových chýb.
Poďakovanie: Army Research Laboratory.
Dnešné počítače sú postavené na tranzistoroch,predstavujúce klasické bity, buď 1 alebo 0. Na druhej strane je kvantová výpočtová technika novou paradigmou pre výpočty pomocou kvantových bitov alebo qubitov, kde je možné pomocou kvantovej superpozície a zapletenia exponenciálne zvýšiť výpočtový výkon.
Existujúce ukážky kvantovej korekciechyby sú aktívne. To znamená, že je potrebné ich pravidelne kontrolovať, či neobsahujú chyby, a okamžite ich opraviť. To zasa vyžaduje hardvérové prostriedky, a tým bráni škálovaniu kvantových počítačov.
Naopak, v experimente vedcovpasívna korekcia kvantovej chyby sa dosiahne korekciou trenia alebo rozptylu, ktoré zažíva qubit. Pretože trenie sa všeobecne považuje za dôležitú prekážku kvantovej súdržnosti, môže sa tento výsledok zdať prekvapivý. Trik spočíva v tom, že rozptýlenie musí byť špeciálne navrhnuté kvantovým spôsobom.
Táto všeobecná stratégia je v teórii známa už asi dve desaťročia, ale praktický spôsob, ako získať taký rozptyl a použiť ho na korekciu kvantovej chyby, bol náročný.
„Ukážka takýchto netradičných prístupov,Dúfame, že to podnieti inteligentnejšie nápady na prekonanie niektorých najťažších problémov kvantovej vedy,“ vysvetľuje Grace Metcalf, vedúca ženského programu pre kvantovú informačnú vedu v AFOSR.
Vedci tvrdia, že je naznačené, že existuje viac spôsobov, ako chrániť qubits pred chybami a robiť to za nižšie náklady.
„Aj keď náš experiment je stále pokojnýS primitívnou demonštráciou sme si konečne uvedomili túto kontroverznú teoretickú možnosť disipatívneho QEC,“ povedal Dr. Chen Wang, fyzik z University of Massachusetts v Amherste. "Tento experiment zvyšuje perspektívu vytvorenia užitočného kvantového počítača odolného voči chybám v strednodobom až dlhodobom horizonte."
Čítaj viac
Fyzici vytvorili analóg čiernej diery a potvrdili Hawkingovu teóriu. Kadiaľ vedie?
Urán získal status najpodivnejšej planéty v slnečnej sústave. Prečo?
Vedecký prístroj SuperCam od roveru Perseverance posiela prvé výsledky na Zem
Kvantová superpozícia je superpozícia stavov,ktoré sa z klasického hľadiska nedajú realizovať súčasne; je to superpozícia alternatívnych stavov. Princíp existencie superpozícií štátov sa v kontexte kvantovej mechaniky zvyčajne nazýva jednoducho princíp superpozície.
Kvantová disipácia študuje kvantové analógyproces nevratnej straty energie pozorovaný na klasickej úrovni. Hlavným cieľom tejto časti je odvodiť klasické zákony disipácie pomocou kvantovej mechaniky.
QEC (Kvantová chyba korekcie) Korekcia kvantovej chyby - používa sa pri kvantovom výpočte na ochranu kvantových informácií pred chybami v dôsledku dekoherencie a iného kvantového šumu.
Operácie s viacerými doménami (MDO) popisujú, ako armádaSpojené štáty môžu v kombinácii ozbrojených síl [armáda, námorníctvo, vzdušné sily a námorníctvo] čeliť a poraziť takmer rovnakého protivníka vo všetkých oblastiach [vzduch, zem, more, vesmír a kyberpriestor] v technologickej súťaži aj ozbrojených konfliktoch.