То доказује експеримент који је водио Мајкл Деворет са Универзитета Јејл
Шта су кубити?
Информације у класичном рачунарству долазеу облику битова који одговарају јединицама или нулама. У квантном рачунарству, он се чува у посебним уређајима са квантним својствима, који су познати као квантни битови или „кубити“.
ИБМ 7 Кубит уређај. Фото: Флицкр
У лабораторији на Универзитету Јејлнастају од суперпроводних кола охлађених на температуре 100 пута ниже него у свемиру. Сваки кубит представља један или нулу, или, што је чудно, и један и нулу у исто време. Овај „квантни паралелизам“ је једно од својстава која омогућавају квантним рачунарима да врше прорачуне. Потенцијално—неколико редова величине брже него што је то могуће на класичним суперкомпјутерима.
Шта је проблем са квантним рачунарством?
Међутим, квантни системи су крхки.&нбсп;Прогони их фундаментални феномен декохеренције – процес у којем информације ускладиштене у кубитима брзо губе квантна својства као резултат њихове интеракције са околином. Једноставним речима, свако мешање из спољашњег окружења омета рад оваквих система, чинећи их немогућим. Ово спречава да се квантни рачунари свуда имплементирају.
Решење постоји, али није тако једноставно
Квантна корекција грешке, што је теоретскиоткривен 1995. године, нуди средство за борбу против ове декохеренције. Он штити квантни бит информација тако што их кодира у већи систем него што је генерално неопходно за представљање једног кубита.
ИБМ 16 Кубит процесор. Фото: Флицкр
Међутим, овај већи систем има утицајокружење је још агресивније, а кодирани кубит је крхкији. Због овог ефекта и компликација повезаних са додатним компонентама за исправљање грешака, овај процес у пракси није продужио живот квантног бита. Истраживачи кажу да је у ствари, прекид чак и са некоригованим кубитом редак догађај. Супротно теоријским обећањима, у већини експеримената, исправљање грешака убрзава декохеренцију квантних информација.
Шта су научници урадили?
Током експеримента, научници су први пут показалида је повећање редундантности система, активна детекција и корекција квантних грешака обезбедило повећану стабилност квантних информација. „Наш експеримент доказује да је квантна корекција грешке прави, практичан алат. Ово је више од само демонстрације принципа“, објашњава физичар.
Група научника успела је више него удвостручити животни век квантних информација. Њихов кубит за исправљање грешака трајао је 1,8 милисекунди - у квантном рачунарству све се дешава брзо.
Постигли су резултате користећи кодсофтвер за исправљање грешака, који је измишљен 2001. године. „Да, у нашој области постоје кашњења између теоријских предлога и њихове практичне примене“, објашњава Мајкл Деворет.
Илустрација кубита. Заслуге: Универзитет Јејл
То је изјавио Владимир Сивак, главни аутор чланкаПерформансе су делимично постигнуте употребом агента за машинско учење. Он је прилагодио процес исправљања грешака како би побољшао резултат.
„Не постоји ниједан једини пробојнам је омогућио да добијемо овај резултат. У ствари, то је комбинација различитих технологија развијених у последњих неколико година. Ми смо&нбсп;комбиновали&нбсп;у&нбсп;овом експерименту,&нбсп;објаснио је студент у Деворетовој лабораторији, сада Гоогле истраживач.
Зашто је то толико важно?
Практични успех квантног рачунарства бићезависе од могућности стварања изузетно квалитетних квантних битова коришћењем квантне корекције грешака. Нови експеримент потврђује темељну претпоставку о квантном рачунарству; Удвостручавајући живот кубита, истраживачи су доказали кључну теорију у квантној физици. „Ово је веома охрабрујуће“, закључују аутори студије.
Опширније:
Пронађен начин за снижавање шећера у крви без ињекција инсулина
Научници верују да облик универзума није оно што сви мисле
НАСА хеликоптер показао залазак сунца на Марсу. Не личи на земљу.
Насловна илустрација: гералт