วิวัฒนาการของควิบิตถูก "ย้อนเวลากลับไป" โดยใช้โปรโตคอลใหม่

นักวิจัยจากสถาบันทัศนศาสตร์ควอนตัมและข้อมูลควอนตัม

IQOQI) ในกรุงเวียนนาเพิ่งได้รับการพัฒนากลไกสากลสำหรับการพลิกกลับวิวัฒนาการของ qubit ที่มีความน่าจะเป็นสูงที่จะประสบความสำเร็จ โปรโตคอลที่อธิบายไว้ใน Physical Review Letters จะส่งคืน qubit เป้าหมายใดๆ ให้เป็นสถานะที่เคยเป็นในช่วงเวลาที่กำหนดในอดีต

การแนะนำโปรโตคอลนี้มีพื้นฐานมาจากในบทความก่อนหน้านี้ที่ตีพิมพ์ในปี 2020  ทีมนักวิทยาศาสตร์กลุ่มเดียวกันได้นำเสนอชุดโปรโตคอลการแปลเวลาที่สามารถใช้ได้ในสภาวะที่ไม่สามารถควบคุมได้ แม้ว่าบางสถานการณ์จะมีแนวโน้มดี แต่สถานการณ์ส่วนใหญ่ที่ทดสอบแล้วไม่น่าจะประสบผลสำเร็จ ในการศึกษาครั้งใหม่ นักฟิสิกส์มุ่งมั่นที่จะสร้างโปรโตคอลทางเลือกที่มีโอกาสประสบความสำเร็จสูงกว่า

“โปรโตคอลที่พัฒนาขึ้นใหม่ของเรากลับด้านวิวัฒนาการแบบรวมของควิบิต” David Trillo หนึ่งในผู้เขียนผลงานใหม่ ผู้ดำเนินการวิจัยร่วมกับ Benjamin Dive และ Miguel Navasquez กล่าวในการให้สัมภาษณ์กับ Phys.org — ควิบิตคือระบบควอนตัมสองระดับที่ทำหน้าที่เป็นควอนตัมเทียบเท่ากับบิตที่ใช้ในคอมพิวเตอร์ควอนตัม ระบบควอนตัมใดๆ มีวิวัฒนาการตามธรรมชาติอยู่บ้างเมื่อเวลาผ่านไป ซึ่งจำเป็นต้องได้รับการควบคุมหรืออย่างน้อยก็นำมาพิจารณาเมื่อออกแบบกระบวนการทางกายภาพรอบๆ ระบบ เช่น เมื่อสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัม โปรโตคอลของเราใช้ qubit และส่งออกระบบเดียวกัน แต่ในสถานะนั้นคงจะเป็นเช่นนั้นหากพัฒนาย้อนเวลากลับไป”

โปรโตคอลที่สร้างโดย Trillo และเพื่อนร่วมงานของเขาเป็นสากล ซึ่งหมายความว่าจะนำไปใช้กับ qubit ใด ๆ โดยไม่คำนึงถึงวิวัฒนาการตามธรรมชาติของมันเมื่อเวลาผ่านไปหรือสถานะใดเมื่อใช้โปรโตคอล โดยธรรมชาติแล้ว โปรโตคอลสากลมีความน่าจะเป็น ซึ่งหมายความว่าไม่สามารถประสบความสำเร็จได้ตลอดเวลา แต่ให้สัญญาว่าจะมีความน่าจะเป็นที่แน่นอนในความสำเร็จ

การประเมินเบื้องต้นได้แสดงให้เห็นว่าเป็นสากลกลไกการย้อนกลับของควอนตัมมีความเป็นไปได้สูงที่จะประสบความสำเร็จ โดยพื้นฐานแล้ว โปรโตคอลทำงานโดยการตั้งค่าควิบิตเป้าหมายเป็นการวางซ้อนของเส้นทางการบิน จากนั้นจึงดำเนินการชุดการดำเนินการควอนตัมกับมัน

“โปรโตคอลของเราใช้งานได้กับระบบที่ไม่มีการจัดการหรืออีกนัยหนึ่งคือ qubits” Trillo อธิบาย - ฟังก์ชั่นใหม่คือเมื่อใดก็ตามที่มันล้มเหลว เราสามารถแก้ไขได้และนำระบบไปสู่สถานะที่ต้องการ ด้วยการปรับเปลี่ยนการแก้ไขเหล่านี้ เราจะเพิ่มความน่าจะเป็นของความสำเร็จให้สูงที่สุดเท่าที่เราต้องการ สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากเวลาดำเนินการของโปรโตคอลเพิ่มขึ้น”

“ฉันสงสัยว่าปรากฏการณ์อื่นใดที่เราสามารถถ่ายโอนจากสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุมไปยังปรากฏการณ์ที่ไม่สามารถควบคุมได้” นักวิทยาศาสตร์สรุป

อ่านเพิ่มเติม:

อาหารพิเศษกระตุ้นการทำลายเซลล์มะเร็งสมองในหนู

นักวิทยาศาสตร์ได้ถอดรหัสต้นฉบับลึกลับของทอเลมี มันถูกซ่อนอยู่ภายใต้ข้อความอื่น

ภาพใหม่ของนักวิทยาศาสตร์ที่งงงวยของฮับเบิล

ภาพปก: โปรเซสเซอร์ IBM Five Qubit
ผู้เขียน: วิจัยไอบีเอ็ม