Onderzoekers van de Universiteit van Tokio, de Johannes Gutenberg Universiteit Mainz en de Palacký Universiteit Olomouc hebben aanzienlijke vooruitgang geboekt op het gebied van fotonische kwantumcomputers door een nieuwe benadering te laten zien voor de constructie van een kwantumcomputer. In tegenstelling tot traditionele methoden die vertrouwen op enkele fotonen als fysieke qubits, maakt deze nieuwe techniek gebruik van een laser gegenereerde lichtpuls bestaande uit meerdere fotonen, wat resulteert in verbeterde foutcorrectiemogelijkheden.
Het revolutionaire onderzoek van het team, gepubliceerd in het tijdschrift Science, introduceert het concept van een logische qubit geïmplementeerd door middel van een enkele lichtpuls. Door de laserpuls om te zetten in een kwantum optische toestand, hebben de onderzoekers inherente foutcorrectiemogelijkheden bereikt. Dit betekent dat fouten direct kunnen worden gecorrigeerd, waardoor complexe interacties tussen individuele fotonen overbodig zijn.
“We hebben slechts een enkele lichtpuls nodig om een robuuste logische qubit te verkrijgen,” legde professor Peter van Loock van de Universiteit van Mainz uit. In deze nieuwe benadering is een fysieke qubit al equivalent aan een logische qubit, wat een opmerkelijk en uniek concept is in de kwantumcomputerwereld. Hoewel het experiment uitgevoerd aan de Universiteit van Tokio niet het vereiste niveau van fouttolerantie behaalde, toont het duidelijk het potentieel van het transformeren van niet-universeel corrigeerbare qubits in corrigeerbare qubits met behulp van geavanceerde kwantumoptische methoden.
Vergeleken met andere bestaande kwantumcomputertechnologieën biedt de fotonische benadering verschillende voordelen. In tegenstelling tot systemen gebaseerd op supergeleidende vaste stoffen, die extreem lage temperaturen vereisen, werken fotonische systemen op kamertemperatuur. Bovendien werken fotonen inherent op hoge snelheden, wat resulteert in snellere berekeningen. De uitdaging ligt echter in het voorkomen van qubit-verlies en andere fouten, wat kan worden bereikt door meerdere enkelvoudige fotonlichtpulsen te koppelen om logische qubits te vormen.
Hoewel de ontwikkeling van functionele kwantumcomputers nog steeds obstakels kent, zoals de vereiste voor een groot aantal fysieke qubits, opent dit innovatieve onderzoek nieuwe mogelijkheden voor de toekomst van kwantumcomputers. Door gebruik te maken van het potentieel van laser gegenereerde lichtpulsen, komen wetenschappers steeds dichter bij betrouwbare en schaalbare kwantumcomputersystemen.
Veelgestelde vragen (FAQ)
The source of the article is from the blog anexartiti.gr