Дослідники з Університету Токіо, Йоганеса Гутенберга в Майнці та Оломоуцького університету Палацкі значно продовжили у сфері фотонного квантового обчислення, продемонструвавши новий підхід до конструкції квантового комп’ютера. У відміну від традиційних методів, які використовують одиночні фотони як фізичні кубіти, ця нова техніка використовує лазерно-генерований світловий імпульс, який складається з кількох фотонів, що забезпечує покращені можливості корекції помилок.
Революційне дослідження команди, опубліковане в журналі Science, вводить поняття логічного кубіту, реалізованого за допомогою одного світлового імпульсу. Шляхом перетворення лазерного імпульсу в квантовий оптичний стан, дослідники досягли вбудованих можливостей корекції помилок. Це означає, що помилки можуть бути одразу виправлені, уникнено необхідності в складних взаємодіях між окремими фотонами.
“Нам необхіден лише один світловий імпульс, щоб отримати надійний логічний кубіт”, пояснив професор Петер ван Лук з університету Майнц. У цьому новаторському підході фізичний кубіт вже еквівалентний логічному кубіту, що представляє значний і унікальний концепт у сфері квантового обчислення. Хоча експеримент, проведений в Університеті Токіо, не досяг необхідного рівня терпимості до помилок, він чітко демонструє потенціал перетворення неуніверсально виправляємих кубітів у виправляються за допомогою передових квантово-оптичних методів.
Порівняно з іншими існуючими технологіями квантового обчислення, фотонний підхід має кілька переваг. У відміну від твердих надпровідних систем, які потребують надзвичайно низьких температур, фотонні системи діють при кімнатній температурі. Крім того, фотони за своєю природою працюють з високою швидкістю, що дозволяє виконувати обчислення швидше. Однак, виклик полягає у запобіганні втраті кубітів та інших помилках, що можливо досягти, з’єднуючи кілька окремих світлових імпульсів з одиночних фотонів для утворення логічних кубітів.
Хоча розвиток функціональних квантових комп’ютерів ще зіткнувся з перешкодами, такими, як вимога до великої кількості фізичних кубітів, ці новаторські дослідження відкривають нові можливості для майбутнього квантового обчислення. Завдяки використанню потенціалу лазерно-генерованих світлових імпульсів вчені все ближче до створення надійних та масштабованих систем квантового обчислення.
Часті запитання (FAQ)
1. Який новий підхід до конструкції квантового комп’ютера був продемонстрований?
Дослідники продемонстрували новий підхід до конструкції квантового комп’ютера, використовуючи лазерно-генерований світловий імпульс, що складається з кількох фотонів, а не окремих фотонів як фізичних кубітів.
2. Що таке логічний кубіт?
Логічний кубіт – це реалізація квантового оптичного стану з використанням одного світлового імпульсу, що надає вбудовані можливості корекції помилок.
3. Яким чином цей новий підхід досягає корекції помилок?
Завдяки перетворенню лазерного імпульсу в квантовий оптичний стан, помилки можуть бути одразу виправлені, що усуває необхідність у складних взаємодіях між окремими фотонами.
4. Які переваги фотонного підходу порівняно з іншими технологіями квантового обчислення?
Фотонний підхід має переваги, такі як використання кімнатної температури та висока швидкість обчислень порівняно з твердими надпровідними системами. Також є можливість запобігти втратам кубітів та іншим помилкам за допомогою з’єднання кількох одиночних світлових імпульсів з фотонів для утворення логічних кубітів.
5. Які виклики стоять перед фотонним підходом?
Головним викликом є запобігання втраті кубітів та іншим помилкам. Незважаючи на це, новаторське дослідження відкриває нові можливості для надійних та масштабованих систем квантового обчислення.
Ключові терміни:
– Фотонне квантове обчислення: Метод квантового обчислення, який використовує фотони як кубіти.
– Логічний кубіт: Представлення квантового стану, реалізованого за допомогою світлового імпульсу, що надає можливості корекції помилок.
– Лазерно-генерований світловий імпульс: Імпульс світла, генерований лазером, який складається з кількох фотонів.
Пов’язані посилання:
– Університет Токіо
– Йоганес Гутенберг в Майнці
– Оломоуцький університет Палацкі
The source of the article is from the blog lokale-komercyjne.pl