Cercetători de la Universitatea din Tokyo, Universitatea Johannes Gutenberg Mainz și Universitatea Palacký Olomouc au înregistrat progrese semnificative în domeniul calculului cuantic fotonic prin demonstrarea unui nou mod de construcție a unui computer cuantic. Spre deosebire de metodele tradiționale care se bazează pe fotonii individuali ca biți cuantici fizici, această tehnică inovatoare utilizează un impuls de lumină generat de laser, format din mai mulți fotoni, oferind posibilități îmbunătățite de corecție a erorilor.
Cercetarea revoluționară a echipei, publicată în revista Science, introduce conceptul de bit logic implementat printr-un singur impuls de lumină. Prin convertirea impulsului laser într-o stare optică cuantică, cercetătorii au obținut abilități inherent de corecție a erorilor. Acest lucru înseamnă că erorile pot fi corectate imediat, eliminând nevoia de interacțiuni complexe între fotonii individuali.
„Avem nevoie doar de un singur impuls de lumină pentru a obține un bit cuantic logic robust,” a explicat profesorul Peter van Loock de la Universitatea Mainz. În acest nou mod de abordare, un bit cuantic fizic este deja echivalent cu un bit cuantic logic, reprezentând un concept remarcabil și unic în calculul cuantic. Deși experimentul efectuat la Universitatea din Tokyo nu a atins nivelul necesar de toleranță la erori, demonstrează clar potențialul de a transforma biții cuantici care nu pot fi universal corectabili în biți corectabili, utilizând metode cuantice optice de ultimă oră.
În comparație cu alte tehnologii existente de calcul cuantic, abordarea fotonică oferă mai multe avantaje. Spre deosebire de sistemele superconductoare, care necesită temperaturi extrem de scăzute, sistemele bazate pe fotoni funcționează la temperatura camerei. În plus, fotonii operează în mod inherent la viteze mari, permitând calcul mai rapid. Cu toate acestea, provocarea constă în prevenirea pierderilor de biți cuantic și a altor erori, lucru ce poate fi realizat prin cuplarea mai multor impulsuri de lumină cu un singur foton pentru a forma biți logici.
Deși dezvoltarea computerelor cuantice funcționale încă mai întâmpină obstacole, cum ar fi necesitatea unui număr mare de biți cuantici fizici, această cercetare inovatoare deschide noi posibilități pentru viitorul calculului cuantic. Prin valorificarea potențialului impulsurilor de lumină generate de laser, oamenii de știință se apropie cu un pas de sistemele de calcul cuantic fiabile și scalabile.
Întrebări frecvente (FAQ)
1. Care este noua abordare pentru construcția unui computer cuantic?
Cercetătorii au demonstrat o nouă abordare pentru construcția unui computer cuantic prin utilizarea unui impuls de lumină generat de laser, format din mai mulți fotoni, în locul fotonilor individuali ca biți cuantici fizici.
2. Ce este un bit cuantic logic?
Un bit cuantic logic se referă la implementarea unei stări optice cuantice utilizând un singur impuls de lumină, care oferă capacități intrinseci de corecție a erorilor.
3. Cum realizează această nouă abordare corecția erorilor?
Prin convertirea impulsului laser într-o stare optică cuantică, erorile pot fi corectate imediat, eliminând nevoia de interacțiuni complexe între fotonii individuali.
4. Care sunt avantajele abordării fotonice în comparație cu alte tehnologii de calcul cuantic?
Abordarea fotonică oferă avantaje precum funcționarea la temperatura camerei și viteze mari, permitând calcul mai rapid în comparație cu sistemele superconductoare solide. De asemenea, există potențialul de a preveni pierderile de biți cuantic și alte erori prin cuplarea mai multor impulsuri de lumină cu un singur foton pentru a forma biți logici.
5. Cu ce provocări se confruntă abordarea fotonică?
Provocarea principală constă în prevenirea pierderilor de biți cuantic și alte erori. Cu toate acestea, această cercetare inovatoare deschide noi posibilități pentru sistemele de calcul cuantic fiabile și scalabile.
Termeni cheie:
– Calcul cuantic fotonic: o metodă de calcul cuantic care utilizează fotonii ca biți cuantici.
– Bit cuantic logic: reprezentarea unei stări cuantice implementată printr-un impuls de lumină, permitând corecția erorilor.
– Impuls de lumină generat de laser: un impuls de lumină generat de un laser, format din mai mulți fotoni.
Link-uri relevante:
– Universitatea din Tokyo
– Universitatea Johannes Gutenberg Mainz
– Universitatea Palacký Olomouc
The source of the article is from the blog elperiodicodearanjuez.es