Tōkyō Ülikooli, Johannes Gutenbergi Mainzi Ülikooli ja Palacký Olomouci Ülikooli teadlased on teinud olulisi edusamme fotoonilises kvantarvutuses, demonstreerides uut lähenemisviisi kvantarvuti ehitamisele. Erinevalt traditsioonilistest meetoditest, mis põhinevad füüsiliste kubititena üksikutel footonitel, kasutab see uuenduslik tehnikat laseriga genereeritud valgusimpulssi, mis koosneb mitmest footonist ning pakub parendatud vigade korrigeerimise võimalusi.
Teadlaste läbimurdeline uurimus, mis avaldati ajakirjas Science, tutvustab mõistet loogiline kubit, mis on rakendatud ühe valgusimpulsi kaudu. Laserimpulsi muundamise kaudu kvantoptiliseks olekuks on teadlased saavutanud loomulikud vigade korrigeerimise võimed. See tähendab, et vigu saab kohe parandada, kaotades vajaduse keerukateks interaktsioonideks üksikute footonite vahel.
“Vaja on ainult ühte valgusimpulssi, et saada vastupidav loogiline kubit,” selgitas Mainzi Ülikooli professor Peter van Loock. Selle uuendusliku lähenemisviisi korral on füüsikaline kubit juba võrdväärne loogilise kubitiga, esindades märkimisväärset ja ainulaadset kontseptsiooni kvantarvutuses. Kuigi Tōkyō Ülikoolis tehtud eksperiment ei saavutanud vajalikku veataluvust, näitab see selgelt võimalust muuta universaalselt korrigeeritavaid kubitfehre parandatavateks uusima kvantoptilise tehnika abil.
Võrreldes teiste olemasolevate kvantarvutitehnoloogiatega pakub fotooniline lähenemisviis mitmeid eeliseid. Erinevalt ülikülmumistemperatuuridel töötavatest ülijuhtivatest tahkisest süsteemidest töötavad footonitel põhinevad süsteemid toatemperatuuril. Lisaks sellele töötavad footonid loomu poolest kõrge kiirusega, võimaldades kiiremat arvutustööd. Siiski seisneb probleem kubitikadude ja teiste vigade ennetamises, mida saab saavutada mitme üksik-footoni-valgusimpulssi kubititeks sidumisega.
Kuigi funktsionaalsete kvantarvutite arendamine seisab endiselt takistuste ees, nagu suur hulk füüsilisi kubiteid, avab see uuenduslik uurimus uusi võimalusi kvantarvutuste tulevikuks. Kasutades ära laseriga genereeritud valgusimpulsside potentsiaali, on teadlased ühe sammu võrra lähemal usaldusväärsete ja skaalaliste kvantarvuti süsteemide saavutamisele.
Sagedamini esitatud küsimused (KKK)
1. Milline on uus lähenemisviis kvantarvuti ehitamiseks?
Teadlased on näidanud uut lähenemisviisi kvantarvuti ehitamiseks, kasutades mitmest footonist koosnevat laseriga genereeritud valgusimpulssi füüsiliste kubititena.
2. Mis on loogiline kubit?
Loogiline kubit viitab kvantoptilise oleku rakendamisele ühe valgusimpulsi kaudu, mis pakub loomulikke vigade korrigeerimise võimeid.
3. Kuidas see uus lähenemisviis vigade korrigeerimise saavutab?
Laserimpulsi muundamise kaudu kvantoptiliseks olekuks saab vigasid kohe parandada, kõrvaldades vajaduse keerukateks interaktsioonideks üksikute footonite vahel.
4. Mis on fotoonilise lähenemisviisi eelised võrreldes teiste kvantarvutitehnoloogiatega?
Fotooniline lähenemisviis pakub eeliseid, nagu töötamine toatemperatuuril ja kõrged kiirused, võimaldades kiiremat arvutustööd võrreldes ülijuhtivate tahkisüsteemidega. Sellel on potentsiaal ka kubitikadude ja teiste vigade ennetamiseks, sidudes mitmeid üksik-footoni-valgusimpulsse loogilisteks kubiteiks.
5. Milliste väljakutsetega seisab silmitsi fotooniline lähenemisviis?
Põhiline väljakutse seisneb kubitikadude ja teiste vigade ennetamises. Hoolimata sellest avab uudne uurimus uusi võimalusi usaldusväärsete ja skaalaliste kvantarvute süsteemide jaoks.
Võtmesõnad:
– Fotoniilne kvantarvutus: meetod kvantarvutuseks, mis kasutab footoneid kubititena.
– Loogiline kubit: kvantoleku rakendamine läbi valgusimpulsi, mis võimaldab vigade korrigeerimist.
– Laseriga genereeritud valgusimpulss: laseri poolt genereeritud valgushetk, mis koosneb mitmest footonist.
Seotud lingid:
– Tōkyō Ülikool
– Johannes Gutenbergi Mainzi Ülikool
– Palacký Olomouci Ülikool
The source of the article is from the blog xn--campiahoy-p6a.es