Cercetătorii de la University of Sydney şi Dartmouth College au dezvoltat o nouă metodă de proiectare a memoriilor cuantice, ceea ce permite ca computerele cuantice să fie cu un pas mai aproape de realitate. Rezultatele au fost publicate în data de 19 iunie în revista Nature Communications.
Sistemele cuantice de calcul ar putea revoluţiona tehnica de prelucrare a informațiilor, oferind o soluţie ce promite rezolvarea problemelor care sunt mult prea complexe pentru computerele tradiționale din prezent, cum ar fi aplicațiile pentru decriptarea codurilor, ştiinţa materialelor şi fizică. Dar soluţia de proiectare a unui astfel de calculator, incluzând subsistemele sale importante, cum ar fi memoria cuantică, rămâne încă nesigură.
Pentru a construi un computer cuantic util, trebuie să putem păstra intacte informaţiile de natură cuantică în cadrul unor memorii de tip cuantic şi aceasta este o sarcină dificilă. Aceleaşi legi ale fizicii care fac computerele cuantice extrem de puternice, le fac pe acestea, de asemenea, vulnerabile în faţa erorilor ce pot apare, chiar şi atunci când informaţiile cuantice sunt stocate cu o viteză mică în memorie. Păstrarea informaţiilor intacte pentru perioade lungi de timp, atâta timp cât acestea sunt ataşate şi accesibile în cadrul computerului, este o problemă de mare importanţă.
Rezultatele obţinute de echipa de cercetători din cadrul Sydney-Dartmouth prezintă o cale către ceea ce este considerat Sfântul Graal în comunitatea de cercetători: înregistrarea cu o mare fidelitate a stărilor cuantice pe o perioadă extrem de lungă, de ordinul orelor, conform calculelor lor. În prezent, majoritatea stărilor cuantice pot supraviețui doar pentru fracțiuni mici dintr-o secundă.
„Noua noastră abordare ne permite să obţinem, în mod simultan, o rată a erorilor foarte scăzută şi o perioadă de stocare a informaţiilor foarte lungă", a declarat dr. Michael J. Biercuk, director al Quantum Control Laboratory din cadrul School of Physics a University of Sydney şi ARC Centre for Engineered Quantum Systems. „Dar munca noastră se axează, de asemenea, pe o problemă practică de mare importanţă: obţinerea unei latenţe de acces la informaţii cu o valoare minimă şi care să permită extragerea datelor înregistrate, la cerere, cu o întârziere minimă".
Noua soluţie, propusă de echipa de cercetători, se bazează pe metode prin care să se obţină înregistrarea datelor cuantice cu o rată a erorilor compatibilă cu cea de la nivelul hardware al memoriei cuantice", a spus profesorul de fizică Lorenza Viola din cadrul Dartmouth Physics, cel care a condus activitatea de cercetare a metodei cuantice de control a informaţiilor şi Quantum Information Initiative din Dartmouth.
„În prezent, noi dezvoltăm un „firmware" cuantic adecvat pentru a putea controla o memorie cuantică, într-un mod practic și util", a adăugat Biercuk. „Dar, mai important, am arătat că prin abordarea noastră unui utilizator i se poate garanta că eroarea datelor nu creşte mai mult de un anumit nivel, chiar şi după o perioadă foarte lungă de timp, atâta timp cât sunt îndeplinite anumite cerințe. Condiţiile pe care noi le-am stabilit pentru ca o memorie cuantică să funcţioneze pot furniza informaţii inginerilor de sistem privind modalitatea prin care se pot construi memorii cuantice eficiente. Metoda noastră ţine cont de o mare varietate de imperfecțiuni experimentale ce pot apare, în mod real, în practică".
Traducere de Cristian-George Podariu după memories-quantum-closer-reality cu acordul editorului
