اخبار کوانتومی – دستیابی به اولین کیوبیت توپولوژیکی، قدمی به سوی محاسبات کوانتومی مقاوم به خطا
عنوان خبر: دستیابی به اولین کیوبیت توپولوژیکی، قدمی به سوی محاسبات کوانتومی مقاوم به خطا
ژانر/موضوع: کامپیوترهای کوانتومی، کیوبیت توپولوژیکی
تاریخ انتشار خبر: 26 نوامبر 2024
منبع خبر: Quantum Insider
چکیده: در یک پیشرفت مهم در زمینه محاسبات کوانتومی، پژوهشگرانی از کوانتینیوم، دانشگاه هاروارد و موسسه فناوری کالیفرنیا (Caltech) موفق به اثبات تجربی آنچه “اولین کیوبیت توپولوژیکی واقعی” می‌نامند، شدند. با استفاده از کد توریک Z₃، این دستاورد اطلاعات کوانتومی را به شکلی کدگذاری می‌کند که در برابر خطا مقاوم‌تر است و گامی اساسی در جهت دستیابی به محاسبات کوانتومی مقاوم به خطا برداشته است.
شرح کامل خبر:
چرا این موضوع مهم است؟
محاسبات کوانتومی توپولوژیکی به عنوان یک رویکرد امیدوارکننده برای رفع شکنندگی سیستم‌های کوانتومی شناخته می‌شود. در این روش، اطلاعات در ویژگی‌های فضایی و رفتارهای برهمکنشی شبه‌ذرات عجیب کدگذاری می‌شود که حفاظت داخلی در برابر انواع خاصی از خطاها را ارائه می‌دهد و نیاز به تصحیح خطای گسترده را کاهش می‌دهد.
جزئیات این دستاورد
این پژوهش که بر روی پردازنده کوانتومی تله یونی H2 کوانتینیوم انجام شده است، پیش‌بینی‌های نظری ارائه‌شده در سال 2015 را تأیید می‌کند. تیم پژوهشی با استفاده از “کوتریت‌ها (qutrits)” – سیستم‌های کوانتومی با سه حالت به جای دو حالت معمولی – شبکه‌ای از سیستم‌های کوانتومی ایجاد کرد که اطلاعات در روابط بین سیستم‌ها ذخیره می‌شود و مقاومت در برابر خطا را افزایش می‌دهد. آن‌ها موفق به نشان دادن یک حالت کد توریک Z₃ شدند و اصول اساسی تصحیح خطای توپولوژیکی کوانتومی را ارتقا دادند.
گام‌های بعدی
این دستاورد درهای جدیدی را به سوی سیستم‌های کوانتومی مقیاس‌پذیر باز می‌کند. کیوبیت‌های توپولوژیکی با مقاومت ذاتی خود در برابر خطا می‌توانند به طور چشمگیری منابع موردنیاز برای تصحیح خطا را کاهش دهند. تحقیقات آینده بر روی مقیاس‌پذیری این سیستم‌ها، بهبود دقت (Fidelity) و بررسی کدهای توپولوژیکی پیشرفته برای دستیابی به قابلیت‌های محاسباتی جهانی متمرکز خواهد بود.
این همکاری بین کوانتینیوم، هاروارد و Caltech نشان‌دهنده تلاقی فیزیک نظری و فناوری عملی کوانتومی است که یک مسیر ملموس به سوی محاسبات کوانتومی مقاوم به خطا را نشان می‌دهد.
برای آشنایی عمیق‌تر با این پژوهش، مقاله منتشرشده در آرکایو در دسترس است که روش‌شناسی‌ها و پیامدهای این دستاورد برجسته را به تفصیل شرح می‌دهد.
دیدگاه خود را درباره این خبر با ما به اشتراک بگذارید.
