Mokslininkai iš Tokijos Universiteto, Johaneso Gutenbergio Universiteto Maincoje ir Palacký Universiteto Olomouce padarė didelę pažangą fotono kvantinio skaičiavimo srityje, demonstruodami naują kvantinio kompiuterio konstravimo metodą. Skirtingai nei tradicinės metodikos, kurios remiasi vieno fotono kaip fiziniu kvantiniu bitu, ši nauja technika naudoja lazerio sugeneruotą šviesos impulsą, kuris susideda iš kelių fotonų, suteikiant geresnes klaidų korekcijos galimybes.
Komandos revoliucinis tyrimas, paskelbtas žurnale „Science”, pristato sąvoką apie loginį kubitą, kuris yra įgyvendinamas per vieną šviesos impulsą. Konvertuojant lazerio impulsą į kvantinį optinį būseną, tyrėjai pasiekė įprastos klaidų korekcijos galimybes. Tai reiškia, kad klaidos gali būti nedelsiant ištaisytos, pašalinant poreikį sudėtingiems sąveikos procesams tarp atskirų fotonų.
„Norėdami gauti stabilų logikinį kubitą, mums pakanka vieno šviesos impulso,” paaiškino Johaneso Gutenbergio Universiteto Maincoje profesorius Peter van Loock. Šiame naujoviškame požiūryje fizinis kubitas jau yra lygiavertis loginiam kubitui, kuris yra išskirtinis ir išskirtinis kvantiniame skaičiavime. Nors Tokijo Universitete atliktas eksperimentas nepasiekė reikiamos klaidų tolerancijos, jis aiškiai demonstruoja potencialą, kaip naudojant naujausias kvantinio optinio metodo priemones, neuniver-saliai koreguojamus kubitus galima paversti koreguojamais kubais.
Palyginti su kitomis esamomis kvantinio skaičiavimo technologijomis, fotono metodas siūlo keletą privalumų. Skirtingai nuo ypatingai žemų temperatūrų reikalaujančių virštinėsios būsenos superlaidininkų sistemų, fotono pagrindu veikiančios sistemos veikia kambario temperatūroje. Be to, fotonai natūraliai veikia dideliais greičiais, leidžiantys atlikti greitesnius skaičiavimus. Tačiau iššūkis kyla iš kubito praradimo ir kitų klaidų prevencijos, kurias galima įveikti jungiant kelis atskirus fotonų šviesos impulsus, kurie formuoja loginius kubitus.
Nors funkcinio kvantinio kompiuterio plėtra vis dar susiduria su kliūtimis, tokiais kaip didelis fizinių kubų skaičius, šis inovatyvus tyrimas atveria naujas galimybes kvantinio skaičiavimo ateities atžvilgiu. Panaudojus lazerio sugeneruotų šviesos impulsų potencialą, mokslininkai yra žingsnį arčiau patikimų ir mastomų kvantinių skaičiavimo sistemų pasiekimo.
Dažniausiai užduodami klausimai (DUK)
1. Koks yra naujas būdas kvantiniam kompiuteriui kurti?
Mokslininkai parodė naują kvantinio kompiuterio kūrimo būdą, naudodami lazerio sugeneruotą šviesos impulsą, kuris susideda iš kelių fotonų, o ne vieno fotono kaip fizinių kubitų.
2. Ką reiškia logiškas kubitas?
Logišku kubitu vadinamas kvantine optine būsena įgyvendintas šviesos impulsas, kuris suteikia įprastas klaidų korekcijos galimybes.
3. Kaip šis naujas būdas pasiekia klaidų korekciją?
Konvertuojant lazerio impulsą į kvantinę optinę būseną, klaidos gali būti nedelsiant ištaisytos, pašalinant poreikį sudėtingiems sąveikos procesams tarp atskirų fotonų.
4. Kokios yra fotono metodo privalumos palyginti su kitomis kvantinio skaičiavimo technologijomis?
Fotono metodas turi privalumų, tokių kaip veikimas kambario temperatūroje ir didelis greitis, leidžiantis atlikti greitesnius skaičiavimus palyginti su virštinės būsenos superlaidininkų sistemomis. Be to, jis turi potencialą išvengti kubito praradimo ir kitų klaidų, jungiant kelis atskirus fotonų šviesos impulsus, kurie formuoja loginius kubitus.
5. Kokios iššūkiai kyla fotono metodui?
Pagrindinis iššūkis kyla iš kubito praradimo ir kitų klaidų prevencijos. Nepaisant to, šis naujoviškas tyrimas atveria naujas galimybes patikimoms ir mastomoms kvantinio skaičiavimo sistemoms.
Pagrindinės sąvokos:
– Fotonas kvantinis skaičiavimas: Kvanto skaičiavimo metodas, kuriame fotonai naudojami kaip kubito bitai.
– Logiškas kubitas: Kvantine būsena įgyvendintas kubito atvaizdavimas per šviesos impulsą, suteikiantis klaidų korekcijos galimybes.
– Lazerio sugeneruotas šviesos impulsas: Lazerio sugeneruotas šviesos impulsas, susidedantis iš kelių fotonų.
Susijusios nuorodos:
– Tokijo Universitetas
– Johaneso Gutenbergio Universitetas Maincoje
– Palacký Universitetas Olomouce
The source of the article is from the blog procarsrl.com.ar