Forradalmasítva a kvantumszámítást: A határokat ledöntve egy szuperizgatott tweezerek tömbjével
A kvantumszámítás területe nagy várakozással telve bolyongott, miután a Technische Universität Darmstadt (TU Darmstadt) kutatói elképesztő eredményt értek el. Egy „Több mint 1000 atomi qubittel rendelkező, szuperizgatott kétdimenziós tweezerek tömbje” című technikai cikkben bemutatták azt a kvantumfeldolgozási architektúrát, amely túllép a 1000 atomi qubit korlátain.
A kutatók több mikrolencse által létrehozott tweezerek tömbjének erejét kihasználva, melyet mindegyik saját lézersugárja irányít, sikerült legyőzniük a lézerteljesítmény korlátait, melyek általában kapcsolódnak az elosztható qubit-ek számához. Ez azt jelenti, hogy a qubit-ek száma immár nem korlátozott a lézerteljesítménnyel, és izgalmas lehetőségeket nyit meg a kvantumszámítás terén.
Két különálló tweezerek tömbjének kombinálásával a csapat sikeresen létrehozott 2D konfigurációkat egy elképesztő 3000 qubites oldalszámmal. Ez átlagosan 1167(46) egyszemű atomi kvantumrendszernek felelt meg, mely kiterjeszti a kvantumfeldolgozás határait. Továbbá, az atomok átadása az két tömb között jelentős hatékonysággal történt.
Ennek az eredménynek az alapján a kutatók egy forradalmian új koncepció megalkotásával álltak elő: az egyik tweezerek tömbjét egy másodlagos tömb atomjaival szuperizgatni. Ez a megközelítés jelentős mértékben növeli a qubit-ek számát és az első kitöltési arányt, lehetővé téve a nagyobb qubit csoportok összeszerelését. Ezzel a módszerrel a csapat sikeresen bemutatta a hibamentes csoportok összeszerelését, melyek akár 441 qubitet is tartalmaztak. Ezek a csoportok egy közel egységnyi kitöltési arányt tartottak fenn több érzékelési ciklus során, előrevetítve ennek a megközelítésnek a potenciálját.
Ennek a kutatásnak az értékét messzirepítőnek tartják. A legkülönfélébb területeken alkalmazható értékesíthető geometriájú, nagyon kibővíthető kvantumregiszterek, amelyeket ez a technika nyújt, azonnali alkalmazásokkal rendelkeznek. A Rydberg-állapoton alapuló kvantumszimulációtól a hibatűrő univerzális kvantumszámításig, a kvantumérzékelésig és a kvantummetrológiáig, ez a forradalom megnyitja az utat a kvantuminformáció tudományának fejlesztései felé.
Bár a kvantumszámítás még mindig nem múlta felül a hagyományos számítógépeket, ez az eredmény egy lépéssel közelebb visz minket az előre várt kvantumelőny megvalósulása felé. A folyamatos kutatás és felfedezés által csak idő kérdése, hogy mikor látjuk majd a kvantumszámítás transzformációs erejét a gyakorlati alkalmazásokban.
The source of the article is from the blog radiohotmusic.it