Istraživači sa Sveučilišta u Tokiju, Johannes Gutenberg Sveučilišta Mainz i Sveučilišta Palacký u Olomoucu postigli su značajan napredak u području fotonike kvantnog računalstva demonstrirajući novi pristup izgradnji kvantnog računalstva. Za razliku od tradicionalnih metoda koje se oslanjaju na pojedinačne fotone kao fizičke qubite, ova nova tehnika koristi svjetlosni puls generiran laserom koji se sastoji od više fotona, nudeći poboljšane mogućnosti ispravljanja pogrešaka.
Revolucionarna istraživanja tima, objavljena u časopisu Science, uvode koncept logičkog qubita koji se implementira putem jednog svjetlosnog pulsa. Pretvaranjem laserskog pulsa u kvantno optičko stanje, istraživači su postigli inherentne mogućnosti ispravljanja pogrešaka. To znači da se pogreške mogu odmah ispraviti, eliminirajući potrebu za složenim interakcijama između pojedinačnih fotona.
“Samo nam jedan svjetlosni puls treba da bismo dobili čvrst logički qubit”, objašnjava profesor Peter van Loock sa Sveučilišta Mainz. U ovom novom pristupu, fizički qubit je već ekvivalentan logičkom qubitu, što predstavlja značajan i jedinstven koncept u kvantnom računalstvu. Iako eksperiment koji je proveden na Sveučilištu u Tokiju nije postigao potrebnu razinu tolerancije na greške, jasno pokazuje potencijal transformacije kvantnih bitova koji nisu univerzalno ispravljivi u ispravljive koristeći najsuvremenije kvantno optičke metode.
U usporedbi s drugim postojećim tehnologijama kvantnog računalstva, fotonski pristup nudi nekoliko prednosti. Za razliku od superprovodnih čvrstotlačnih sustava koji zahtijevaju izuzetno niske temperature, fotonski sustavi funkcioniraju pri sobnoj temperaturi. Osim toga, fotoni prirodno djeluju visokom brzinom, što omogućuje brže računanje. Međutim, izazov leži u sprječavanju gubitka qubita i drugih pogrešaka, što se može postići uparivanjem više pojedinačnih svjetlosnih impulsa fotona kako bi se formirali logički qubiti.
Iako razvoj funkcionalnih kvantnih računalnih još uvijek ima prepreke poput potrebe za velikim brojem fizičkih qubita, ovo inovativno istraživanje otvara nove mogućnosti za budućnost kvantnog računalstva. Iskorištavanjem potencijala laserski generiranih svjetlosnih impulsa, znanstvenici su korak bliže postizanju pouzdanih i ljestivih kvantnih računalnih sustava.
Često postavljana pitanja (FAQ)
1. Koji je novi pristup izgradnji kvantnog računalstva?
Istraživači su demonstrirali novi pristup izgradnji kvantnog računalstva korištenjem svjetlosnog pulsa generiranog laserom, koji se sastoji od više fotona, umjesto pojedinačnih fotona kao fizičkih qubita.
2. Što je logički qubit?
Logički qubit se odnosi na implementaciju kvantnog optičkog stanja upotrebom jednog svjetlosnog pulsa koji nudi inherentne sposobnosti ispravljanja pogrešaka.
3. Kako ovaj novi pristup postiže ispravljanje pogrešaka?
Pretvaranjem laserskog pulsa u kvantno optičko stanje, pogreške se mogu odmah ispraviti, eliminirajući potrebu za složenim interakcijama između pojedinačnih fotona.
4. Koje su prednosti fotonskog pristupa u usporedbi s drugim tehnologijama kvantnog računalstva?
Fotonski pristup nudi prednosti poput rada pri sobnoj temperaturi i visokih brzina, što omogućuje brže računanje u usporedbi s superprovodnim čvrstotlačnim sustavima. Također ima potencijal sprječavanja gubitaka qubita i drugih pogrešaka uparivanjem više pojedinačnih svjetlosnih impulsa fotona radi formiranja logičkih qubita.
5. S kojim izazovima se suočava fotonski pristup?
Glavni izazov leži u sprječavanju gubitka qubita i drugih pogrešaka. Unatoč tome, novo istraživanje otvara nove mogućnosti za pouzdane i ljestive sustave kvantnog računalstva.
Ključni pojmovi:
– Fotonika kvantnog računalstva: Metoda kvantnog računalstva koja koristi fotone kao qubite.
– Logički qubit: Predstavljanje kvantnog stanja putem svjetlosnog pulsa, omogućujući sposobnosti ispravljanja pogrešaka.
– Svjetlosni puls generiran laserom: Puls svjetlosti generiran laserom, sastavljen od više fotona.
Povezane veze:
– Sveučilište u Tokiju
– Sveučilište Johannes Gutenberg Mainz
– Sveučilište Palacký Olomouc
The source of the article is from the blog coletivometranca.com.br