Raziskovalci z Univerze v Tokiu, Univerze Johannesa Gutenberga v Mainzu in Univerze Palacký v Olomoucu so dosegli pomembne napredke na področju fotonskega kvantnega računalništva z razvojem novega pristopa k izgradnji kvantnega računalnika. Za razliko od tradicionalnih metod, ki temeljijo na enofotonskih fizičnih qubiti, ta nova tehnika uporablja laserjem ustvarjen svetlobni impulz, ki sestoji iz več fotonov, kar omogoča izboljšane sposobnosti korekcije napak.
Revolucionarna raziskava ekipe, objavljena v reviji Science, predstavlja koncept logičnega qubita, uresničenega prek posameznega svetlobnega impulza. S pretvorbo laserskega impulza v kvantno optično stanje so raziskovalci dosegli vgrajeno korekcijo napak. To pomeni, da se napake lahko takoj popravijo, pri čemer ni potrebe po zapletenih interakcijah med posameznimi fotoni.
“Potrebujemo le en sam svetlobni impulz, da pridobimo robusten logični qubit,” je pojasnil profesor Peter van Loock z Univerze Mainz. Pri tem novem pristopu je fizični qubit že enakovreden logičnemu qubitu, kar predstavlja izjemno in edinstveno idejo v kvantnem računalništvu. Čeprav eksperiment, izveden na Univerzi v Tokiu, ni dosegel potrebne ravni tolerance za napake, jasno dokazuje potencial za pretvorbo neuniverzalno popravljivih qubitov v popravljive z uporabo vrhunskih kvantnih optičnih metod.
Fotonski pristop ponuja več prednosti v primerjavi z drugimi obstoječimi tehnologijami kvantnega računalništva. Za razliko od supravodilnih trdnih sistemov, ki zahtevajo izjemno nizke temperature, fotonski sistemi delujejo pri sobni temperaturi. Poleg tega fotoni sami delujejo pri visokih hitrostih, kar omogoča hitrejše računanje. Toda izziv je v preprečevanju izgub qubitov in drugih napak, kar lahko dosežemo z združevanjem več enofotonskih svetlobnih impulzov in oblikovanjem logičnih qubitov.
Čeprav razvoj funkcionalnih kvantnih računalnikov še vedno sooča ovire, kot je potreba po velikem številu fizičnih qubitov, ta inovativna raziskava odpira nove možnosti za prihodnost kvantnega računalništva. Z izkoriščanjem potenciala laserjem ustvarjenih svetlobnih impulzov so znanstveniki korak bližje k dosegi zanesljivih in razširljivih sistemov kvantnega računalništva.
Pogosto zastavljena vprašanja (FAQ)
1. Kateri je nov pristop k izgradnji kvantnega računalnika?
Raziskovalci so dokazali nov pristop k izgradnji kvantnega računalnika, pri čemer uporabljajo laserjem ustvarjen svetlobni impulz, ki je sestavljen iz več fotonov, namesto enofotonov, ki delujejo kot fizični qubiti.
2. Kaj je logični qubit?
Logični qubit označuje izvedbo kvantnega optičnega stanja s pomočjo posameznega svetlobnega impulza, kar omogoča vgrajene sposobnosti korekcije napak.
3. Kako nov pristop doseže korekcijo napak?
Z pretvorbo laserskega impulza v kvantno optično stanje je mogoče napake takoj popraviti, pri čemer ni potrebe po zapletenih interakcijah med posameznimi fotoni.
4. Katere so prednosti fotonskega pristopa v primerjavi z drugimi tehnologijami kvantnega računalništva?
Fotonski pristop ponuja prednosti, kot so delovanje pri sobni temperaturi in visoki hitrosti računanja v primerjavi s supravodilnimi trdnimi sistemi. Prav tako ima potencial za preprečevanje izgube qubitov in drugih napak s pomočjo združevanja več enofotonov svetlobnih impulzov v logične qubite.
5. S katerimi izzivi se sooča fotonski pristop?
Glavni izziv je preprečevanje izgube qubitov in drugih napak. Kljub temu pa nova raziskava odpira nove možnosti za zanesljive in razširljive sisteme kvantnega računalništva.
Ključni izrazi:
– Fotonsko kvantno računalništvo: Metoda kvantnega računalništva, ki uporablja fotone kot qubite.
– Logični qubit: Reprazenatcija kvantnega stanja, uresničena preko svetlobnega impulza, ki omogoča korekcijske sposobnosti napak.
– Laserjem ustvarjen svetlobni impulz: Svetlobni impulz, ki ga generira laser in je sestavljen iz več fotonov.
Sorodne povezave:
– Univerza v Tokiu
– Univerza Johannesa Gutenberga v Mainzu
– Univerza Palacký v Olomoucu
The source of the article is from the blog crasel.tk