Výskumníci z Univerzity v Tokiu, Univerzity Johannesa Gutenberga v Mainzi a Univerzity Palackého v Olomouci dosiahli významný pokrok v oblasti fotonickej kvantovej výpočtovej techniky tým, že demonštrovali nový prístup k výstavbe kvantového počítača. Na rozdiel od tradičných metód, ktoré sa spoliehajú na jednotlivé fotóny ako fyzické qubity, táto nová technika využíva laserom generovaný svetelný impulz pozostávajúci z viacerých fotónov, čo ponúka zlepšené možnosti korekcie chýb.
Revolučný výskum tímu, publikovaný v časopise Science, predstavuje koncept logického qubitu realizovaného prostredníctvom jedného svetelného impulzu. Konverziou laserového impulzu na kvantový optický stav sa výskumníkom podarilo dosiahnuť vrodené schopnosti korekcie chýb. To znamená, že chyby môžu byť okamžite korigované, čo eliminuje potrebu zložitých interakcií medzi jednotlivými fotónmi.
„Na dosiahnutie odolného logického qubitu potrebujeme len jeden svetelný impulz,“ vysvetlil profesor Peter van Loock z Univerzity Mainz. V tomto novom prístupe je fyzický qubit už ekvivalentný s logickým qubitom, čo predstavuje výnimočný a jedinečný koncept v kvantovom výpočte. Hoci experiment uskutočnený na Univerzite v Tokiu nedosiahol požadovanú úroveň tolerancie k chybám, jasne demonštruje potenciál transformácie qubitov, ktoré nie sú univerzálne korektné, na korektné pomocou najmodernejších kvantových optických metód.
V porovnaní s existujúcimi technológiami kvantového výpočtu ponúka fotonickej prístup niekoľko výhod. Na rozdiel od supravodivých tuhých systémov, ktoré vyžadujú extrémne nízke teploty, systémy založené na fotónoch pracujú pri izbovej teplote. Okrem toho fotóny samotné pracujú pri vysokých rýchlostiach, čo umožňuje rýchlejšie výpočty. Výzvou však je predchádzať stratám qubitov a iným chybám, čo je možné dosiahnuť spojením viacerých jednofotónových svetelných impulzov na tvorbu logických qubitov.
Aj keď vývoj funkčných kvantových počítačov stále čelí prekážkam, ako je potreba veľkého počtu fyzických qubitov, tento inovatívny výskum otvára nové možnosti pre budúcnosť kvantového výpočtu. Využitím potenciálu laserovo generovaných svetelných impulzov sa vedcom podarilo priblížiť o krok k spoľahlivým a škálovateľným systémom kvantového výpočtu.
Často kladené otázky (FAQ)
1. Aký je nový prístup k výstavbe kvantového počítača?
Výskumníci demonštrovali nový prístup k výstavbe kvantového počítača pomocou využitia laserom generovaného svetelného impulzu pozostávajúceho z viacerých fotónov, namiesto jednotlivých fotónov ako fyzických qubitov.
2. Čo je logický qubit?
Logický qubit označuje realizáciu kvantového optického stavu pomocou jedného svetelného impulzu, ktorý ponúka vrodenú schopnosť korekcie chýb.
3. Ako tento nový prístup dosahuje korekciu chýb?
Konverziou laserového impulzu na kvantový optický stav môžu byť chyby okamžite korigované, čo eliminuje potrebu zložitých interakcií medzi jednotlivými fotónmi.
4. Aké sú výhody fotonickej techniky oproti iným technológiám kvantového výpočtu?
Fotonná technika ponúka výhody ako prevádzka pri izbovej teplote a vysoké rýchlosti, čo umožňuje rýchlejšie výpočty v porovnaní so supravodivými tuhými systémami. Má tiež potenciál zabrániť stratám qubitov a iným chybám spojením viacerých jednofotónových svetelných impulzov na tvorbu logických qubitov.
5. Akým výzvam čelí fotonný prístup?
Hlavnou výzvou je predchádzať stratám qubitov a iným chybám. Napriek tomu otvára tento nový výskum nové možnosti pre spoľahlivé a škálovateľné systémy kvantového výpočtu.
Kľúčové termíny:
– Fotónový kvantový výpočet: Metóda kvantového výpočtu, ktorá využíva fotóny ako qubity.
– Logický qubit: Reprezentácia kvantového stavu realizovaná pomocou svetelného impulzu, ktorý umožňuje korekciu chýb.
– Laserom generovaný svetelný impulz: Impulz svetla generovaný laserom, pozostávajúci z viacerých fotónov.
Súvisiace odkazy:
– Univerzita v Tokiu
– Univerzita Johannesa Gutenberga v Mainzi
– Univerzita Palackého v Olomouci
The source of the article is from the blog j6simracing.com.br