Создание воспоминаний: практические квантовые вычисления приближаются к реальности

Квантовые вычисления могут революционизировать обработку информации, предоставляя средства для решения проблем, слишком сложных для традиционных компьютеров, с приложениями для взлома кода, материаловедения и физики. Но выяснить, как спроектировать такую ​​машину, включая жизненно важные подсистемы, такие как квантовая память, пока не удается.

В мировом стремлении создать полезный квантовый компьютер простая задача эффективного сохранения квантовой информации в квантовой памяти является серьезной проблемой. Та же самая физика, которая делает квантовые компьютеры потенциально мощными, также делает их склонными к ошибкам, даже когда квантовая информация просто хранится в памяти. Ключевой проблемой является сохранение квантовой информации «живой» в течение длительного времени, оставаясь доступной для компьютера.Результаты команды Сиднея-Дартмута демонстрируют путь к тому, что считается святым Граалем в исследовательском сообществе: хранению квантовых состояний с высокой точностью в течение исключительно долгого времени, даже часов согласно их расчетам.

Сегодня большинство квантовых состояний выживают в течение крошечных долей секунды.«Наш новый подход позволяет нам одновременно достигать очень низкого уровня ошибок и очень длительного времени хранения», — сказал соавтор доктор Майкл Дж. Бирчук, директор Лаборатории квантового управления в Школе физики Сиднейского университета и Центре ARC для Инженерные квантовые системы. «Но наша работа также направлена ​​на решение жизненно важной практической проблемы — обеспечение небольших задержек доступа, позволяющих извлекать сохраненную информацию по требованию с небольшой задержкой во времени».

Новый метод команды основан на методах создания устойчивости к ошибкам на уровне аппаратного обеспечения квантовой памяти, — сказала профессор физики Дартмута Лоренца Виола, соавтор исследования, возглавляющий разработку теории квантового управления и инициативу квантовой информации в Дартмуте.«Сейчас мы разработали квантовую« прошивку », подходящую для управления практически полезной квантовой памятью», — добавил Бирчук. «Но жизненно важно, что мы показали, что с нашим подходом пользователь может гарантировать, что ошибка никогда не вырастет за пределы определенного уровня даже по прошествии очень долгого времени, пока соблюдаются определенные ограничения.

Условия, которые мы устанавливаем, чтобы память функционировала так, как было объявлено, тогда проинформируйте системных инженеров, как они могут создать эффективную и действенную квантовую память. Наш метод даже включает в себя широкий спектр реалистичных экспериментальных недостатков ».

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *