
科學家通過單個光脈衝創建了一個無錯誤的量子位或Qubit,這使人們對將來的一台基於光的室溫量子計算機產生了希望。
而古典計算機中的位將信息存儲為1或0,而Qubits則量子計算機可以將信息編碼為1和0的疊加,這意味著一個量子隊可以同時採用兩種狀態。
當量子計算機將來有數百萬噸數時,它們將在今天最強大的超級計算機所能的時間內處理計算。但是到目前為止,最強大的量子計算機僅以大約1,000噸的速度構建。
大多數量子位是由超導金屬製成的,但是必須冷卻到附近絕對零為了實現穩定的法律量子力學統治。 Qubits也很容易發生故障,如果量子位在計算過程中失敗,則丟失了其存儲的數據,並且計算延遲。
解決此問題的一種方法是使用量子糾纏,阿爾伯特·愛因斯坦(Albert Einstein)的效果被稱為“遠距離的怪異動作。通過在空間和時間上進行內在連接,以便他們共享一個量子狀態,科學家可以形成一個“邏輯量子”,將相同的信息存儲在所有組成物理量中。
有關的:在下一階段的量子計算中,這種新型的室溫Qubit如何迎接?
但是您需要許多物理量子台才能創建一個邏輯量子。例如自然。這將導致推出帶10件Qubits的量子計算機今年晚些時候,它將使用256個物理Qubit進行。
因此,研究人員正在尋找創建Qubit的替代方法,並以前證明您可以從單個光子(光的粒子)中創建一個物理量子。這也可以在室溫下運行,因為它不依賴於需要冷卻的超導金屬來製作Qubit的常規方式。但是單個物理光子量子位仍然容易發生故障。
在2023年8月發表在《期刊》上的一項研究中自然,科學家表明您可以成功糾纏多個光子量子。在這項研究的基礎上,同一團隊已經證明,您可以使用單個激光脈衝來創建事實上的邏輯量子,該量子具有固有的誤差校正能力,該脈衝包含纏繞自然界的多個光子。他們於1月18日在雜誌上發表了他們的發現科學。
“我們的激光脈衝被轉換為量子光學狀態,使我們具有固有的能力來糾正錯誤,”彼得·範·洛克(Peter Van Loock),德國約翰內斯·古滕伯格大學的理論量子光學學教授,以及12月6日的研究的合著者。陳述。 “儘管該系統僅由激光脈衝組成,因此很小,但原則上可以立即消除錯誤。”
根據他們的結果,無需創建單個光子,因為來自不同的光脈衝的Qubits並將其糾纏。 Van Loock添加了一個輕脈衝即可創建一個“強大的邏輯量子”。
儘管結果是有希望的,但他們在實驗上創建的邏輯量子量不足以達到在真實量子計算機中作為邏輯量子的誤差校正水平。相反,科學家說,這項工作表明您可以使用光子方法將不可糾正的量子置於更正的量子。