Vědci vyvinuli první hybridní techniku opravy kvantových chyb na světě, která kombinuje přístupy diskrétních a spojitých proměnných a zlepšuje účinnost a efektivitu kvantových počítačů.
Vědci z KIST, Chicagské univerzity a Soulské národní univerzity vytvořili novou hybridní metodu opravy kvantových chyb, která integruje techniky diskrétní proměnné (DV) a spojité proměnné (CV), což může znamenat revoluci ve vývoji kvantových počítačů.
Tým mezinárodních vědců dosáhl významného milníku ve vývoji kvantových počítačů tím, že vytvořil první hybridní techniku opravy kvantových chyb na světě. Tento inovativní přístup kombinuje metody diskrétní proměnné (DV) a spojité proměnné (CV), čímž potenciálně překonává hlavní překážky při realizaci praktických kvantových počítačů.
Výzva kvantové korekce chyb
Kvantová oprava chyb je pro kvantové počítače klíčovou technologií. Řeší chyby, které se vyskytují v qubitech, základních jednotkách kvantového výpočtu, a zabraňuje zesílení těchto chyb během výpočtů. Bez účinné opravy chyb nemohou kvantové počítače překonat klasické počítače, a proto je tato technologie pro rozvoj oboru nezbytná.
Výzkumný tým Dr. Seung-Woo Leeho z Výzkumného centra kvantových technologií Korejského institutu vědy a technologie (KIST) vedl vývoj této převratné hybridní techniky. Jejich práce nejenže integruje DV a CV korekci chyb, ale také zavádí architekturu kvantových počítačů odolnou vůči poruchám založenou na tomto hybridním přístupu.
Výhody hybridního přístupu
Nová hybridní technologie kvantové opravy chyb nabízí několik výhod:
Kombinuje silné stránky metod DV a CV, které byly dříve vyvíjeny samostatně.
V optických kvantových výpočtech může dosáhnout až čtyřikrát vyššího prahu ztráty fotonů než stávající techniky.
Může více než třináctkrát zlepšit účinnost zdrojů při zachování stejné úrovně logické chybovosti.
Dr. Jaehak Lee z KIST zdůraznil všestrannost této nové technologie a uvedl: „Všestrannost této technologie je velmi vysoká.“
Důsledky pro vývoj kvantových počítačů
Tento průlom má významné důsledky pro budoucnost kvantových počítačů. Dr. Seung-Woo Lee, který výzkum vedl, komentoval jeho potenciální dopad:
„Tento výzkum poskytuje nový směr pro vývoj kvantových počítačů. Očekává se, že hybridní technologie, které integrují výhody různých platforem, budou hrát klíčovou roli při vývoji a komercializaci velkých kvantových počítačů.“
Vývoj této hybridní techniky je obzvláště pozoruhodný vzhledem k současnému stavu výzkumu kvantových počítačů. Největší technologické společnosti uplatňují různé přístupy: IBM, Google, Quera a PsiQuantum vyvíjejí kvantové počítače metodou DV, zatímco Amazon (AWS) a Xanadu používají metodu CV. Tento nový hybridní přístup by mohl potenciálně propojit tyto různé metodiky a vést k účinnějším a efektivnějším kvantovým počítačům.
Mezinárodní spolupráce a vyhlídky do budoucna
Tento průlomový objev je výsledkem mezinárodní spolupráce mezi KIST, Chicagskou univerzitou a Soulskou národní univerzitou. Výzkumný tým dosáhl tohoto důležitého milníku jen něco málo přes rok po podepsání memoranda o porozumění (MOU) o spolupráci na výzkumu kvantových technologií.
Rychlý pokrok ukazuje potenciál pro vývoj klíčových technologií, které mohou být světovým lídrem ve vysoce konkurenční oblasti kvantové výpočetní techniky. KIST nyní hostí mezinárodní výzkumné centrum zaměřené na spolupráci při vývoji klíčových technologií pro kvantovou korekci chyb, které spolupracuje s institucemi, jako je Chicagská univerzita, Soulská národní univerzita a kanadská společnost Xanadu, která se zabývá kvantovými výpočty.
S dalším rozvojem kvantové výpočetní techniky by tato technologie hybridní kvantové opravy chyb mohla hrát klíčovou roli při realizaci praktických kvantových počítačů ve velkém měřítku. Kombinací silných stránek různých přístupů připravují výzkumníci půdu pro robustnější a účinnější kvantové systémy, které by mohly způsobit revoluci v různých oblastech, od kryptografie až po objevování léků.
Zdroj: scienceblog.com
