Os computadores quânticos exigem um grande número de desistências para lidar com física, química e problemas desafiadores. Em contraste com os bits clássicos, dois estados podem ter desistir de uma só vez – um evento chamado SuperPosition. Essa curiosidade na física quântica oferece aos computadores quânticos a possibilidade de executar certos cálculos complexos melhor do que suas partes clássicas, mas isso significa que os silenciosos são frágeis. Para compensar, os pesquisadores estão criando um computador quântico com desistir desnecessário adicional para corrigir qualquer erro. Isso requer milhares de desistir para computadores quânticos fortes.
Agora, em um passo em direção a esse ponto de vista, os físicos da Caltech criaram a maior variedade silenciosa de combinações até agora: 6.100 átomos neutros se acalmam presos na grade por lasers. Esses tipos de matrizes anteriores têm apenas algumas centenas de desistências.
Esse marco vem em uma corrida em rápido crescimento para escalar computadores quânticos. Existem vários métodos de desenvolvimento baseados em circuitos de supercondeses, íons presos e átomos neutros usados em novas pesquisas.
“Este é um momento emocionante para a computação quântica atômica neutra”, disse Manuel Andres, professor de física na Caltech. “Agora podemos ver um caminho de grandes erros-reparar o computador quântico. Os blocos de construção são”. Andres se tornou o principal investigador do estudo publicado em 24 de setembro NaturezaOs três graduados da Caltech lideraram o estudo: Hanna Manets, Giohei Numura e Eli Batil.
A equipe usou twees ópticos para capturar milhares de átomos de císio separados na grade – vigas a laser altamente focadas. Para fazer a matriz de átomos, os pesquisadores dividiram um feixe de laser em 12.000 Twisies, que juntos continham 6.100 átomos em uma câmara de vácuo. “Na tela, podemos realmente ver cada Quebee como um ponto de luz”, diz Manets. “Esta é uma imagem interessante de hardware quântico em uma forma maior” “
Uma conquista original mostrou que essa maior escala não teve o custo da qualidade. Mesmo em uma única matriz, apesar de ter mais de 000,3 desistir, a equipe os manteve na superposição por cerca de 5 segundos – cerca de 10 vezes mais do que as matrizes anteriormente semelhantes – quando 99,98 % dos silenciosos com precisão do silêncio separado. “As escalas maiores, incluindo mais átomos, geralmente são consideradas precisas, mas nossos resultados mostram que nós dois podemos fazer”, disse Numura. “Os silenciosos sem qualidade não são eficazes agora que temos a quantidade e a qualidade” “
A equipe também provou que pode transferir várias centenas de átomos de micrômetros por toda a matriz, mantendo a superposição. A capacidade de transportar os silenciosos é uma característica essencial dos computadores quânticos atômicos neutros que permitem defeitos mais eficientes, comparando as plataformas tradicionais e duras, como desinvestimentos de supercondutor.
Os mansets comparam a tarefa de remover átomos separados, mantendo um copo de balanço de água durante a corrida. “Tentar manter um átomo durante o tempo de execução é como tentar não dar uma ponta de água. Tentar manter o átomo em um estado de superposição é cauteloso, pois é cauteloso de não funcionar tão rapidamente”, diz ele. “Ele diz.
O próximo grande marco no campo é implementar a correção de erros quânticos em uma escala de milhares de silenciosos físicos e a tarefa mostra que os átomos neutros são um candidato forte para chegar lá. “Os computadores quânticos precisam codificar informações de tal maneira que podemos realmente calcular o preço”, disse Batile “, disse Batile.” Não como computadores clássicos, os silenciosos não só podem ser copiados por causa do chamado subcontinente de não-encóquil,, portanto, corrigir o erro deve depender de técnicas mais sutis “.
Olhando para a frente, os pesquisadores planejam anexar o silêncio à sua matriz, onde as partículas estão relacionadas e se comportam como uma. Para computadores quânticos, apenas uma etapa necessária envolvida para sair da informação na superposição; O envolvimento permitirá que eles comecem a executar toda a contagem quântica. O Quantum oferece aos computadores sua força final – é a capacidade de imitar a própria natureza, onde molda o comportamento da substância em cada escala. O objetivo é claro: desbloquear novas descobertas científicas, orientar o design dos materiais do romance, da publicação de novas fases dos assuntos e modelando campos quânticos que gerenciam o espaço-tempo.
“É emocionante que estamos fazendo máquinas para ajudar a aprender sobre o universo, para que a mecânica quântica só possa nos ensinar”, disse Manets.
Novas pesquisas, “Uma matriz Tweer com um silêncio nuclear muito consistente”, Gordon e Betty Moore Foundation, Weston Havens Foundation, National Science Foundation, seu programa de bolsas de formatura e Instituto de Informações Quânticas e Matéria (IQIM), EUA e algodão (IQIM). Financiamento por meio de pesquisas científicas, Fundação Hijing -Simons e AWS Quantum Pós -Dortorais Fellowship e C para C. Outros autores incluem a conclusão da Caltech, a AWS Quantum Senior Pós -artural Pesquisa de Física, bem como o ex -estudioso da Caltech pós -retoral Judong LV, agora incluído na Academia Chinesa da Ciência.
