g u t x .com.tr İpek yolu - Çin'i anlamaya götürürüm

Harika! Bilim adamları başarıyla şunu fark etti: Kuantum bilgisayarlarda "kübitlerin" ömrünü uzatın

Tokyo Tıp Üniversitesi, Japonya Fizik ve Kimya Enstitüsü ve Tokyo Üniversitesi'nden bir araştırma ekibi, ek "filtre" kübitleri kullanarak kuantum bilgisayarlarda kübitlerin ömrünün nasıl uzatılacağını gösterdi. Bu araştırma, finansal, kriptografik ve kimyasal uygulamalar için kullanılabilecek yüksek kaliteli kuantum bilgisayarların oluşturulmasına yardımcı olabilir. Kuantum bilgisayarlar, İnternet güvenliğinden uyuşturucu geliştirmeye kadar her şeyde büyük bir etkiye sahip olacak. Klasik bilgisayarların ikili 0 ve 1'in aksine, kuantum bilgisayarlardaki kübitler, bu iki değerin herhangi bir üst üste binmesini benimseyebilir.

Bu, kuantum bilgisayarların, şifreleri kırmak gibi bazı sorunları mevcut klasik bilgisayarlardan daha hızlı çözmesini mümkün kılar. Bununla birlikte, kübit süperpozisyonunun ömrü ile işlem hızı arasında temel bir değiş tokuş vardır. Bunun nedeni, kübit ile çevre arasındaki etkileşimin dikkatli bir şekilde korunması gerektiğidir, aksi takdirde kırılgan üst üste binme, eşevreli olarak adlandırılan bir süreçte hızla 1 veya 0'a dönecektir. Bu kuantum aslına uygunluk kaybını geciktirmek için, kuantum bilgisayardaki kübitler, kübit kontrol darbesini uygulayan kontrol hattına yalnızca zayıf bir şekilde bağlanır.

Ne yazık ki, bu zayıf bağlantı, hesaplamaların çalışabileceği hızı sınırlar. Şimdi, Tokyo Tıp Üniversitesi'nin (TMDU) araştırma ekibi teorik olarak ikinci "filtre" kübitinin kontrol hattına nasıl bağlanacağını gösterdi, böylece bağlantıyı oluşturan gürültüyü ve eşevreliğe neden olan spontan radyasyon kaybını büyük ölçüde azaltır Daha sağlam, böylece döngüyü kısaltır. Çalışmanın ilk yazarı Kazuki Koshino şunları söyledi: Bizim çözümümüzde, kübitleri filtrelemek doğrusal olmayan bir ayna gibidir.

Josephson kuantum filtresinin (Jqf) şematik diyagramı, korunacak veri kübiti (DQ) ve JQF, üzerinden DQ için kontrol darbesinin uygulandığı yarı sonsuz dalga kılavuzuna doğrudan bağlanır. Resim: Tokyo Tıp ve Diş Üniversitesi

Yıkıcı girişim nedeniyle, kübitin radyasyonunu tamamen yansıtır, ancak emilimin doygunluğundan dolayı güçlü bir kontrol darbesi yayar. Bu araştırma, kuantum bilgisayarların her ticari ve araştırma laboratuvarında bulunabileceği bir gelecek yaratmaya yardımcı oluyor. Pek çok operasyon araştırması şirketi, geleneksel bilgisayarların çözemediği optimizasyon problemlerini çözmek için kuantum bilgisayarları kullanmayı umarken, kimyagerler bunları moleküllerdeki atomların hareketini simüle etmek için kullanmak istiyor. IBM ve Google gibi şirketler, daha hızlı ve daha kararlı hale geldikçe kuantum bilgisayarlarını her gün iyileştiriyor.

(Yukarıdaki şekilde gösterilmiştir) Sürekli darbeleri uygulaması altında veri kübit uyarma olasılığının zaman gelişimi Kırmızı düz çizgi (mavi noktalı çizgi) jqf kullanmanın (kullanmama) sonucunu gösterir. Resim: Tokyo Tıp ve Diş Üniversitesi

Süper iletken kübit ile kontrol hattı arasındaki bağlantı, kaçınılmaz olarak kübitin kontrol hattına radyasyon bozunmasına yol açar. Yeni araştırma, veri kübiti (DQ) veri kübiti (DQ) üzerindeki kapı hızını düşürmeden kontrol hattından geçen radyasyonun zayıflamasından koruyan bir Josephson kuantum filtresi (JQF) önermektedir. Josephson kuantum filtresi, kübite güçlü bir şekilde bağlanmış bir kontrol teli kübitinden oluşur ve çalışma prensibi, dalga kılavuzu kuantum elektrodinamik ayarının alt-radyasyon etkisi karakteristiğidir. Josephson kuantum filtresi pasif bir devre elemanıdır, bu nedenle ölçeklenebilir bir süper iletken kübit sistemine entegrasyon için uygundur.