Kvantinis skaičiavimas greitai iškilo kaip transformacinė technologija su potencialu revoliucijuoti įvairias pramonės šakas. Tačiau, kaip ši sritis vystosi, mokslininkai pradėjo atskleisti reikšmingą kliūtį, kurią šios galingos mašinos turi įveikti: kosminiai spinduliai. Šie energingi dalelės iš išorės kosmoso yra atsakingos už didelį skaičių klaidų, atsirandančių kvantiniuose kompiuteriuose, kėsinantis į jų vystymąsi ir efektyvumą.
Nors fragilių kvantinių būsenų ar kubitų jautrumas tai, kad juos ataksi kosminiai spinduliai, buvo ilgai lauktas, pastarųjų matavimų buvo suteikta geresnės įžvalgos į šių klaidų dažnį ir poveikį. Beveik 20% nežinomos kilmės klaidų, kurios kankina kvantinius kompiuterius, priskiriamos kosminiams spinduliams, todėl būtina spręsti šią problemą siekiant pažangos.
Pastangos apsaugoti kvantinius įrenginius nuo šių kosminiais spinduliais sukeltų klaidų jau yra gerai vedamos. Pavyzdžiui, „Google“ kvantinės dirbtuvės komanda padarė pastebimus pažangos žingsnius kvantinės aparatinės įrangos ir programinės įrangos srityje. Įgyvendindama kvantinių klaidų taisymo strategijas, tokias kaip paviršiaus kodas, jie siekia sumažinti loginių klaidų lygius ir pasiekti ilgalaikei naudojimuisi skirtus loginius kubitus su mažais klaidų lygiais. Kosminių spindulių įsikišimo iššūkio sprendimas yra kritiškas „Google“ tikslui demokratizuoti prieigą prie kvantinių skaičiavimo paslaugų ir atrakinti jų potencialą įvairiose srityse, įskaitant kvantinį mašinų mokymąsi, chemiją ir simuliacijas.
Be techninių problemų sprendimo aspektų, taip pat yra esminiai gilinimosi į kosminių spindulių esmę aspektai. Naujausieji Indijos ir Japonijos fizikų atlikti tyrimai, naudojant GRAPES-3 muonų detektorių, atskleidė naują informaciją apie šių dalelių energijos spektrą. Jie atrado anksčiau nematyto bruožo formoje, iššaukiančio dominuojančią idėją, kad kosminių spindulių energiją galima nusakyti paprastu energijos dėsnio pavidalu. Šis atradimas reiškia, kad tam tikros šaltys, pvz., supernovų likučiai, gali atsakingi už kosminių spindulių pagreitimą iki pastebėto knykščio, tuo tarpu kita klasių šaltis perima už tai. Šių kosminių spindulių ištakų studijavimas yra vitali, norint suprasti jų įtaką kvantiniams skaičiavimams ir išaiškinti jų atsiradimo, pagreitimo ir plitimo per didžiules atstumus paslaptis.
Nors kosminiai spinduliai kelia iššūkį kvantiniam skaičiavimui, šios technologijos ateitis lieka pažadinta. Iki 2030 m. galime būti liudininkai proveržių, kurie leis kvantiniams kompiuteriams spręsti sudėtingus uždavinius eksponentiškai greičiau nei klasikiniai kompiuteriai. Be to, iki 2035 m. galime tikėtis žymiai didelių proveržių dėl termojungiklio energijos gamyboje, siūlant išgauti gausią ir švarią energiją be kenksmingų fosilinių kuro poveikių. Šios pažangos turi potencialą revoliucijuoti įvairias pramonės sritis, nuo informacinių technologijų iki tvaraus energetikos sprendimų.
Besirengdami tyrinėti kosminę erdvę naujų sričių tyrinėjimams, tampa būtina testuoti kvantinius ryšių technologijas. „SEAQUE“ programa, planuojama paleisti į Tarptautinę kosminę stotį 2024 m. rugsėjo mėn., siekia įvertinti kosminių spindulių įsikišimo, įskaitant kitus kosminės erdvės veiksnius, poveikį kvantinės optikos aparatinės įrangos. Šis eksperimentas suteiks vertingų įžvalgų į kvantinių sistemų atsparumą ir prisidės prie ateities klaidų ištaisymo kvantiniuose įrenginiuose.
Išvadose, nors kosminiai spinduliai kelia rimtą iššūkį kvantiniam skaičiavimui, pastangos jau yra dedamos siekiant įveikti šias kliūtis. Supratus kosminių spindulių kilmę ir plėtojant patvarias klaidų taisymo technikas, galime pritverti kelią plačiam kvantinio skaičiavimo platinimui ir suprasti jo didžiulio potencialo išsipildymą įvairiose srityse.
The source of the article is from the blog yanoticias.es