Utvecklingen av qubiten "spolades tillbaka" i tiden med ett nytt protokoll

Forskare från Institutet för kvantoptik och kvantinformation,

IQOQI) i Wien utvecklades nyligenen universell mekanism för att invertera utvecklingen av en qubit med stor sannolikhet för framgång. Protokollet, som beskrivs i Physical Review Letters, returnerar alla mål-qubit till det tillstånd det var i vid en specifik tidpunkt tidigare.

Införandet av detta protokoll är baseratpå förra artikeln publicerad i 2020 . Samma team av forskare presenterade en serie tidsöversättningsprotokoll som kan användas under okontrollerade förhållanden. Medan vissa var lovande, var de flesta av de testade scenarierna osannolikt att lyckas. I en ny studie satte fysiker sig för att skapa ett alternativt protokoll med en högre sannolikhet för framgång.

"Vårt nyutvecklade protokoll inverterarenhetlig evolution av qubit, säger David Trillo, en av författarna till det nya verket, som genomförde forskningen tillsammans med Benjamin Dive och Miguel Navasquez i en intervju med Phys.org. — En qubit är ett kvantsystem i två nivåer som fungerar som kvantekvivalenten till de bitar som används i kvantdatorer. Varje kvantsystem har en viss naturlig utveckling över tid som måste kontrolleras eller åtminstone tas i beaktande när man utformar de fysiska processerna runt det. Till exempel när du skapar en kvantdator. Vårt protokoll tar en qubit och matar ut samma system, men i det tillstånd det skulle ha varit i om det hade utvecklats bakåt i tiden."

Protokollet skapat av Trillo och hans kollegorär universell. Det betyder att den gäller för vilken qubit som helst, oavsett dess naturliga utveckling över tid eller vilket tillstånd den är i när protokollet används. Till sin natur är universella protokoll probabilistiska, vilket innebär att de inte kan vara framgångsrika hela tiden, utan snarare lovar en viss sannolikhet för framgång.

Inledande bedömningar tyder på att det är universelltkvantupprullningsmekanismen har stor sannolikhet att lyckas. I huvudsak fungerar protokollet genom att ställa in en målkvantbit till en överlagring av flygbanor och sedan utföra en serie kvantoperationer på den.

"Vårt protokoll fungerar för ohanterade systemeller, med andra ord, qubits”, förklarade Trillo. – Dess nya funktion är att närhelst det misslyckas kan vi fixa det och föra systemet till önskat tillstånd. Genom att adaptivt göra dessa korrigeringar ökar vi sannolikheten för framgång så högt som vi vill. Detta beror på att protokollets exekveringstid ökar."

"Jag undrar vilka andra fenomen vi kan överföra från en kontrollerad miljö till en okontrollerad", avslutar forskarna.

Läs mer:

Specialdiet utlöser självdestruktion av hjärncancerceller hos möss

Forskare har dechiffrerat Ptolemaios mystiska manuskript. Den gömdes under annan text

Ny bild av Hubble förbryllade forskare

Omslagsfoto: IBM Five Qubit-processor
Författare: IBM Research