Австралийские физики рывок квантовый потенциал

Опубликованно 23.12.2018 06:40

Экспериментальный прорыв показал способ защитить коррелированных фотонов от потери информации, закодированной в них, и исследователи полагают, это может открыть дверь в дом нового типа квантовых битов, известный как кубиты, которые являются строительным материалом для квантовых компьютеров.

“Мы разработали чип, который может направлять пар коррелированных фотонов с иммунитетом на некоторые недостатки и дефекты,” ведущий исследователь и нанофизика доктор Андреа Бланко-Редондо из Университета Сиднейского Института нано рассказывал новости.ком.АУ.

Чип-это как фишки у вас в телефоне, что руководство и использовать электроны для обработки информации, но вместо этого он обрабатывает фотонов. В отличие от электронов, фотоны не возмущается тепловой или электромагнитной обстановке и обещают быстрее и более энергоэффективные машины. Однако масштабирования квантовых устройств на основе фотонных кубитов была ограничена из-за потерь на рассеяние и другие ошибки — до сих пор.

Ученые играли с легкими симметрии “для создания очень надежных магистралей для фотонов на краю чипа”, который может быть использован для передачи информации в логических вентилей, которые являются переключатели, необходимые для работы алгоритмов, написанных для квантовых компьютеров.

“Теперь мы можем предложить путь к созданию надежных перепутанные состояния для логических вентилей с помощью защищенного пар фотонов,” доктор Бланко-сказал Редондо.

Впечатление художника из запутанных фотонов на краю чипа.

Классическая вычислительная выключатели в простой двоичной форме: ноль или один. Существуют квантовые переключатели в состояние “суперпозиции”, что объединить ноль и один.

Защита квантовой информации достаточно долго, так что квантовые машины могут выполнять полезные вычисления-это одна из самых больших проблем в современной физике. Полезные квантовые компьютеры потребуются миллионы или миллиарды кубитов для обработки информации, но до сих пор лучший экспериментальные устройства имеют около 20 кубитов.

В то время как Доктор Бланко-Редондо говорит, Когда речь идет о квантовых вычислениях, это исследование работает над проблемами, на очень “принципиальные” и “базовый” уровень квантовой науки, прорыв имеет потенциал, чтобы быть очень полезным в будущем квантовых вычислений, демонстрируя способ защиты и доставки информации, закодированной в паре фотонов.

Исследование, в котором участвует также доктор Брин колокол Оксфордского университета и исследователи в Израиле, была опубликована сегодня в журнале Природа.

Профессор Стивен Бартлетт, теоретический, квантовый физик из Университета Сиднея, который не был вовлечен в исследование, сказал: “доктор Бланко-Редондо результат является захватывающим на фундаментальном уровне.

“Что это означает для квантовых вычислений непонятно как еще рано. Но надежда на то, что защита, обеспечиваемая этими пограничного режима могут быть использованы для защиты фотонов от вида шума, который являются проблематичными для квантовых приложений”.

Доктор Бланко-Редондо разработан и проведен эксперимент в Сиднее нанонауки ступицы с доктором Брином Белл, ранее в Университете Сиднея и теперь в Оксфордском университете.

ПУТИ ПОСТРОЕНИЯ КВАНТОВЫХ КОМПЬЮТЕРОВ

Квантовые компьютеры — которые обрабатывают информацию на уровне элементарных частиц — может работать в миллионы раз быстрее, чем большинство современных суперкомпьютеров. Они предлагают исключительные возможности для анализа в минутах проблемы обычного компьютера может занять тысячи лет, чтобы решить.

Технология все еще находится в зачаточном состоянии, но предсказано, что это может оказать существенное влияние на Здравоохранения, связи, финансовых услуг, транспорта, искусственного интеллекта, прогнозирования погоды и многих других областях.

Некоторые даже говорят, что это может привести к “Три” в национальной безопасности, где государственной тайны, электронной почты, банковских счетов и кредитных карт больше не являются безопасными, потому что квантовые компьютеры могут нарушить традиционные программы интернет-безопасности. Это такого рода спекуляции о том, что видел гонку для квантовых вычислений сравнить с Манхэттенского проекта, команда американских ученых, которые выиграл гонку по созданию первой атомной бомбы.

Но это очень ранний срок и науки, используемые для построения кубитов — будь, что предполагает, электроны, атомы или фотоны — во многом остается экспериментальной.

“Все эти технологии на данный момент провести некоторые обещают предоставить маршрут квантовых компьютеров, которые смогут превзойти вычислительную мощность классических компьютеров и никто не знает, какая технология станет победителем.

“Поэтому здесь очень важны усилия во всех из них”.

Это сообщение отражается на Австралии года, профессор Мишель Симмонс из Университета Нового Южного Уэльса, который считается ведущим в мире исследователем в области квантовой физики.

Выступая на новости.ком.au в сентябре после саммита Белого дома по квантовой науке, она сказала, что есть много работы, чтобы быть сделано исследователями по всему миру.

“Есть еще много фундаментальных и прикладных исследований, что должно произойти, прежде чем она станет полностью коммерческой. Есть много различных областей в квантовом пространстве — в квантовой зондирования, квантовая связь, квантовые вычисления и фундаментальных квантовых технологий”, - сказала она.

“Многие вещи до сих пор неизвестны в сторону приложений для будущего”.

Категория: Технологии