Adana Adıyaman Afyon Ağrı Aksaray Amasya Ankara Antalya Ardahan Artvin Aydın Balıkesir Bartın Batman Bayburt Bilecik Bingöl Bitlis Bolu Burdur Bursa Çanakkale Çankırı Çorum Denizli Diyarbakır Düzce Edirne Elazığ Erzincan Erzurum Eskişehir Gaziantep Giresun Gümüşhane Hakkari Hatay Iğdır Isparta İstanbul İzmir K.Maraş Karabük Karaman Kars Kastamonu Kayseri Kırıkkale Kırklareli Kırşehir Kilis Kocaeli Konya Kütahya Malatya Manisa Mardin Mersin Muğla Muş Nevşehir Niğde Ordu Osmaniye Rize Sakarya Samsun Siirt Sinop Sivas Şanlıurfa Şırnak Tekirdağ Tokat Trabzon Tunceli Uşak Van Yalova Yozgat Zonguldak
İstanbul 26 °C
Gök Gürültülü

Araştırmacılar, otonom kuantum hatalarını düzeltmenin yeni bir yolunu buldu

20.03.2021
76
Araştırmacılar, otonom kuantum hatalarını düzeltmenin yeni bir yolunu buldu

Müşterek Ordu ve Hava Kuvvetleri tarafından finanse edilen araştırmacılar, gelişmiş veri işleme yetenekleri sağlayabilecek, hataya dayanıklı bir kuantum bilgisayar oluşturma yönünde bir adım attılar.

Kuantum hesaplama, Ordunun çoklu alan operasyonları olarak adlandırdığı şeyde nasıl savaşmayı ve kazanmayı planladığına dair yeni bilgi işlem yetenekleri sunma potansiyeline sahiptir. Aynı zamanda malzeme keşfini, yapay zekayı, biyokimyasal mühendisliği ve gelecekteki ordu için ihtiyaç duyulan diğer birçok disiplini ilerletebilir; ancak, kuantum bilgisayarların temel yapı taşları olan kübitlerin özünde kırılgan olmaları nedeniyle, kuantum hesaplamanın önündeki uzun süredir devam eden bir engel, kuantum hata düzeltmesinin etkili bir şekilde uygulanması olmuştur.

Massachusetts Amherst Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, büyük ölçekli kuantum bilgisayarların gerçekleştirilmesi için önde gelen platformlardan biri olan süper iletken sistemlerdeki ortak bir hata kaynağından kuantum bilgisini korumanın bir yolunu belirlediler. Araştırma, kuantum hatalarının kendiliğinden düzeltilmesi için yeni bir yol keşfetti.

ARO, ABD Ordusu Savaş Yetenekleri Geliştirme Komutanlığı’nın DEVCOM, Ordu Araştırma Laboratuvarı olarak bilinen bir unsurudur. AFOSR, Hava Kuvvetleri Araştırma Laboratuvarı’nın bir parçası olarak Hava Kuvvetleri ve Uzay Kuvvetleri için temel araştırmaları destekler.

Kuantum bilgi bilimi Dr. Sara Gamble, “Bu, yalnızca ekibin gösterebildiği temel hata düzeltme kavramı nedeniyle değil, aynı zamanda sonuçların bu genel yaklaşımın yüksek kaynak verimliliğine sahip uygulamalara uygun olabileceğini gösterdiğinden dolayı çok heyecan verici bir başarıdır,” dedi. program yöneticisi, ARO. “Kuantum hesaplama sistemlerinin boyutu Ordu ile ilgili uygulamalar için ihtiyaç duyacağımız ölçeklere ulaştığında verimlilik giderek daha önemli hale geliyor.”

Günümüzün bilgisayarları klasik bitleri temsil eden, 1 veya 0 olan transistörlerle inşa edilmektedir. Kuantum hesaplama, işlem gücünde üstel kazançlar için kuantum süperpozisyonu ve dolanmadan yararlanılabilen kuantum bitleri veya kübitleri kullanan yeni bir hesaplama paradigmasıdır.

Mevcut kuantum hata düzeltme gösterileri aktiftir, yani hataları düzenli olarak kontrol etmeyi ve derhal düzeltmeyi gerektirir. Bu, donanım kaynaklarını gerektirir ve dolayısıyla kuantum bilgisayarların ölçeklendirilmesini engeller.

Buna karşılık, araştırmacıların deneyi, kübit tarafından deneyimlenen sürtünme veya dağılmayı uyarlayarak pasif kuantum hata düzeltmesine ulaşıyor. Sürtünme genellikle kuantum tutarlılığının düşmanı olarak kabul edildiğinden, bu sonuç şaşırtıcı görünebilir. İşin püf noktası, dağıtımın özel olarak kuantum tarzda tasarlanması gerektiğidir.

Bu genel strateji teoride yaklaşık yirmi yıldır bilinmektedir, ancak böyle bir dağılım elde etmenin ve onu kuantum hata düzeltmesi için kullanmanın pratik bir yolu zor olmuştur.

AFOSR’da Kuantum Enformasyon Bilimi program sorumlusu Dr. Grace Metcalfe, “Bu tür geleneksel olmayan yaklaşımların gösterilmesi, umarım kuantum bilimi için en zorlu sorunlardan bazılarının üstesinden gelmek için daha akıllı fikirleri teşvik edecektir,” dedi.

İleriye baktığımızda araştırmacılar, kübitleri hatalardan korumak için daha fazla yol olabileceği ve bunu daha ucuza yapabileceği anlamına geliyor.

Massachusetts Üniversitesi Amherst fizikçisi Dr. Chen Wang, “Deneyimiz hala oldukça ilkel bir gösteri olmasına rağmen, nihayet bu mantık dışı kuramsal enerji tüketen teorik olasılığını yerine getirdik,” dedi Massachusetts Amherst fizikçisi Dr. Chen Wang. “Bu deney, orta ve uzun vadede potansiyel olarak hataya dayanıklı bir kuantum bilgisayar oluşturma fikrini ortaya koyuyor.”


Daha fazla bilgi:
Jeffrey M. Gertler et al, otonom kuantum hata düzeltmesi ile bir bozonik kübitin korunması, Doğa (2021). DOI: 10.1038 / s41586-021-03257-0

ZİYARETÇİ YORUMLARI - 0 YORUM

Henüz yorum yapılmamış.