Вчені розробили метод ефективного виправлення помилок у квантовій технології
Дослідники з Технологічного університету Чалмерса (Швеція) розробили технологію контролю квантових станів світла у тривимірній порожнині (резонаторі). Ця розробка дозволить вирішити проблему виправлення помилок у квантових технологіях та значно просунутись у розробці потужних квантових комп’ютерів, повідомляє видання Innovation.
Класичний комп’ютер оперує даними, закодованими у двійкових розрядах (бітах), кожен з яких завжди перебуває в одному з двох станів (0 або 1). Подібно до цього комп’ютери, які розробляються на основі квантових технологій, використовують два різні квантові стани, відомі як квантові біти (кубіти). Одному квантовому біту присвоюється значення нуль, а другому – одиниця. Кубіти можуть одночасно приймати значення як «нуля», так і «одиниці». Це дозволяє квантовому комп’ютеру дуже швидко обробляти величезні обсяги даних, вирішуючи задачі, які далеко не під силу класичним технологіям.
Але основною перешкодою для інтеграції квантових технологій у повсякденне життя є те, що квантові системи, які використовуються для кодування інформації, чутливі до шуму та інших зовнішніх перешкод, що спричиняє помилки при обчислюванні.
Виправлення цих помилок є основною проблемою, яку вирішують дослідники в індустрії цифрових технологій. Розробники ж з Технологічного університету Чалмерса пішли іншим шляхом. Вони запропонували замінити технологію кубітів резонаторами (тривимірна надпровідна камера з алюмінію), де можна створювати велику кількість визначених квантових станів, а не тільки два. Однак проблемою виявилась здатність контролювати стани резонатора. Команді з університету Чалмерса вдалось розробити метод контролю системи, яка дозволяє генерувати всі раніше відомі квантові стани світла, включаючи кубічний фазовий стан. Учені також продемонстрували довгоочікуваний кубічний фазовий стан.
«Кубічний фазовий стан – це те, що багато дослідників у сфері квантових технологій намагалися відтворити на практиці протягом двадцяти років. Той факт, що нам вдалося зробити це вперше, є демонстрацією того, наскільки добре працює наш метод, але найважливішим досягненням є те, що існує багато квантових станів різної складності, і ми винайшли технологію, яка може відтворити будь-який з них», – стверджує Марина Кудра, провідний автор дослідження, докторант кафедри мікротехнологій та нанонаук.
