Вчені винайшли новий тип квантової спонтанної корекції помилок

Для побудови універсального квантового комп'ютера із крихких квантових компонентів ефективна

реалізація квантової корекції помилок єнайважливішою вимогою. Вона використовується в квантових обчисленнях, які потенційно можуть вирішити наукові завдання, що виходять за межі суперкомп'ютерів, для захисту квантової інформації від помилок через різні шуми.

Сьогоднішні комп'ютери побудовані на транзисторах,що представляють класичні біти (нулі або одиниці). Квантові обчислення - це нова захоплююча парадигма обчислень з використанням кубітів, де квантова суперпозиція може використовуватися для експоненціального збільшення обчислювальної потужності. Відмовостійкі квантові обчислення можуть значно просунути вперед відкриття нових матеріалів, штучний інтелект, біохімічну інженерію і багато інших дисциплін.

Оскільки кубіти за своєю природою тендітні, самоїскладним завданням при створенні таких потужних квантових комп'ютерів є ефективна реалізація квантової корекції помилок. Існуючі демонстрації є активними, що означає, що вони вимагають періодичної перевірки на наявність помилок і їх негайного виправлення, що вимагає апаратних ресурсів і, отже, перешкоджає масштабування квантових комп'ютерів.

«Хоч наш експеримент все ще єДосить елементарною демонстрацією, ми нарешті реалізували цю суперечливу теоретичну можливість дисипативної корекції. Заглядаючи вперед, можна зробити висновок, що може бути більше способів захистити наші кубити від помилок і зробити це з меншими витратами. Таким чином, цей експеримент піднімає перспективу створення корисного відмовостійкого квантового комп'ютера в середньостроковій та довгостроковій перспективі».

фізик Массачусетського університету Чен Ван

Навпаки, в експерименті дослідниківдосягається пасивний метод корекції, регулюючи тертя (або дисипації), що випробовується кубітом. Оскільки тертя зазвичай вважається заклятим ворогом квантової когерентності, цей результат може здатися досить несподіваним. Хитрість в тому, що диссипация повинна бути спроектована спеціально квантовим чином. Ця загальна стратегія була відома в теорії близько двох десятиліть, але практичний спосіб отримати таке розсіювання і використовувати його для корекції був складним завданням.

Читати ще:

Аборти і наука: що буде з дітьми, яких народять.

Подивіться на зображення Марса з 8 трильйонів пікселів.

На супутнику Сатурна Реї виявили сліди ракетного палива. Звідки воно там?

Подивіться на найкрасивіші знімки «Хаббла». Що побачив телескоп за 30 років?