Vědci stanovili světový rekord v inovacích v oblasti kvantového počítačového zpracování

Tým výzkumníků z University of Texas at San Antonio (UTSA) stanovil světový rekord v inovacích v oblasti kvantového počítačového zpracování. R. Tyler Sutherland, asistent profesora na katedře fyziky a astronomie a katedře elektrotechnického inženýrství, vyvinul novou teorii pro experiment, který stanovil rekord.

Sutherland má zkušenosti s kvantovou optikou a získal doktorát na Purdue University. Poté působil na Lawrence Livermore National Laboratory, kde se zabýval experimentálními aplikacemi pro kvantové počítače.

Světový rekord

Tým stanovil světový rekord pro nejpreciznější entangling gate, který byl kdy demonstrován bez laserů. Entangling gate vytváří operaci na druhém z dvou qubitů, která je podmíněna stavem prvního.

Článek, který popisuje nové kvantové počítačové zpracování, byl publikován v odborném časopise Nature. Jeho název je „High-fidelity laser-free universal control of trapped-ion qubits.”

“Například, pokud je stav qubitu A 0, entangling gate nic nedělá s qubitem B, ale pokud je stav qubitu A 1, pak brána přepne stav qubitu B z 0 na 1 nebo z 1 na 0,” řekl. “Jméno pochází z faktu, že toto může generovat kvantově mechanickou vlastnost nazývanou „entanglement“ mezi qubity.”

„Bez laseru“ Entangling Gates

Podle Sutherlanda se kvantové počítače stávají snazšími na použití a nákladově efektivnějšími, když jsou entangling gates „bez laseru“. Ve srovnání s desítkami tisíc dolarů, které stojí laser, je cena integrovaného obvodu mnohem nižší a provádí stejné akce.

“Metody bez laseru nemají nevýhody, jako je rozptyl fotonů, energie, náklady a kalibrace, které jsou typicky spojeny s používáním laserů,” řekl Sutherland. “Tato alternativní metoda brány odpovídá přesnosti laserů pomocí mikrovln, které jsou méně nákladné a snazší na kalibraci.”

Z mnoha revolučních a slibných aplikací kvantových počítačů je jedna z největších jejich schopnost simulovat kvantově mechanické procesy samy o sobě. To může být něco jako chemické reakce, a mohlo by exponenciálně snížit experimentální pokusy a omyly, které jsou potřebné pro řešení určitých problémů. Kvantové počítače jsou schopny řešit některé z nejkomplexnějších problémů počítačového zpracování, a mohou to dělat mnohem rychleji než klasické superpočítače.

“Široce řečeno, cílem mého výzkumu je zvýšit lidskou kontrolu nad kvantovou mechanikou,” řekl Sutherland. “Dávat lidem moc nad jinou částí přírody jim poskytuje nový nástroj. To, co s ním nakonec postaví, je nejisté.”