1 godzina temu
Szwedzcy naukowcy znaleźli sposób na skrócenie wybranych operacji kwantowych z tysięcy cykli sterowania do jednego, co może ograniczyć jeden z głównych problemów dzisiejszych komputerów kwantowych – narastanie błędów podczas obliczeń.
Zespół z Chalmers University of Technology i Tianjin University opracował metodę sterowania tzw. bosonicznymi kodami kwantowymi. Zamiast przechowywać informację wyłącznie w pojedynczych kubitach, wykorzystują one stany pól mikrofalowych w obwodach nadprzewodzących, które mogą być bardziej odporne na niektóre rodzaje zakłóceń.
Dotychczas przygotowanie takich stanów przy użyciu sterowania Floqueta mogło wymagać tysięcy kolejnych cykli. Nowa metoda wykorzystuje tzw. quantum lattice gates i pozwala wykonać część operacji w jednym cyklu. Według badaczy oznacza to ponad tysiąckrotne przyspieszenie. Wyniki opublikowano w sierpniu w „Physical Review Letters”.
Znaczenie pracy nie sprowadza się jednak do samej szybkości. Im krócej trwa operacja kwantowa, tym mniej czasu pozostaje na działanie szumu i innych zakłóceń, które mogą zniszczyć informację przed korekcją błędu. To właśnie niezawodność, a nie tylko liczba kubitów, jest dziś jednym z najważniejszych ograniczeń skalowania komputerów kwantowych.
Metoda jest projektowana z myślą o istniejących architekturach nadprzewodzących. Chalmers rozwija na tej technologii komputer ze 100 kubitami, a podobną drogę obrały m.in. największe programy przemysłowe. IBM zakłada w tej chwili budowę odpornego na błędy systemu Starling w 2029 roku.
Na razie nie jest to jednak przełom gotowy do komercjalizacji. Badanie ma charakter teoretyczny i obliczeniowy, a zespół Chalmers dopiero przygotowuje eksperymentalną demonstrację. jeżeli wyniki uda się odtworzyć na sprzęcie, może to zmniejszyć koszt i złożoność jednego z kluczowych elementów przyszłych komputerów kwantowych.
