luckyea77 (luckyea77) wrote,
luckyea77
luckyea77

Category:

Физики научили кота Шредингера исправлять ошибки квантовых вычислений



Квантовые компьютеры способны трансформировать различные отрасли промышленности от фармацевтики до финансовых услуг, обеспечивая на порядки более высокую скорость вычислений, чем современные суперкомпьютеры. Однако, они больше подвержены ошибкам, чем традционные. Йельские физики создали исправляющего ошибки кота — новое устройство, сочетающее в себе идею суперпозиции кота Шредингера со способностью корректировать самые сложные ошибки в квантовых вычислениях.

Ученые из Университета Йеля совершили прорыв в попытке овладеть важным для работы квантовых компьютеров процессом: коррекцией потока ошибок, которые иногда обнаруживаются среди хрупких битов квантовой информации — кубитов — во время выполнения задач.

У традиционных компьютеров вся информация кодируется либо как 0, либо как 1. Единственная ошибка, которая может вкрасться в эти вычисления, это bit-flip (смена бита), когда бит информации случайно меняет свое значение. Это можно исправить, заложив устойчивость: три «физических» бита страхуют один несущий информацию бит.

В квантовой системе ошибки могут быть как по причине bit-flip, так и по причине phase-flip, то есть смены фазы, когда кубит случайным образом меняет суперпозицию состояний. До сих пор исследователи пытались исправить эту ошибку путем добавления большей устойчивости, что требовало большего количества кубитов.

Тут-то на сцене и появляется кот Шредингера, запертый в коробке и находящийся одновременно в двух состояниях — живом и мертвом — пока коробку не откроют, пишет Phys.org. Ученым пришла в голову мысль, почему бы не закодировать информацию в одной физической системе, так что один тип ошибок можно было бы исключить?

В отличие от нескольких физических кубитов, необходимых для поддержания одного несущего информацию, смену фазы может предотвратить один «кошачий кубит». Он кодирует информативный кубит в суперпозиции двух состояний внутри одной электронной схемы — в данном случае, сверхпроводящего микроволнового резонатора, колебания которого соответствуют двум состояниям кошачьего кубита.

«Всего этого мы добились благодаря применению сигналов сверхвысокой частоты к устройству, которое ненамного сложнее традиционного сверхпроводящего кубита», — пояснил Александер Гримм, соавтор исследования.

Ученые могут менять кошачий кубит по желанию с одного состояния суперпозиции на любое другое. Вдобавок они разработали новый способ чтения — или идентификации — информации, закодированной в кубите. Созданная ими система может стать многофункциональным элементом, полезным для многих аспектов квантовых вычислений.

Tags: квантовый компьютер
Subscribe

Posts from This Journal “квантовый компьютер” Tag

promo luckyea77 june 19, 23:05 11
Buy for 10 tokens
Часть 1 Часть 2 Часть 3 Часть 4 Часть 5 Март 2018 года Индустриализация стала основным инструментом достижения экономического богатства стран, начиная с появления прядильных машин в конце XVIII века; при смене технологических укладов менялись местами мировые промышленные лидеры. Какой…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 3 comments