I chip ottici proteggono la tecnologia quantistica dagli errori
Credito: dominio pubblico CC0
Nell’infrastruttura digitale di oggi, i bit di dati utilizzati per inviare ed elaborare le informazioni sono 0 o 1. Essere in grado di correggere gli errori che possono verificarsi nei calcoli utilizzando questi bit è una parte importante dei sistemi di elaborazione e comunicazione delle informazioni. Tuttavia, i computer quantistici usano i qubit. I qubit possono essere un tipo di combinazione di 0 e 1, nota come sovrapposizione quantistica. Questa miscela è essenziale per il loro potere, ma la correzione degli errori è molto più complicata.
I ricercatori DTU Fotonik hanno co-creato la fotonica più grande e complessa Informazioni quantistiche Processore tradizionale su un microchip. Utilizzando una singola particella di luce come qubit, vari Protocollo di correzione degli errori utilizzando Qubit fotonico la prima volta.
Abbiamo creato un nuovo microchip ottico che utilizza l’entanglement per elaborare le informazioni quantistiche in modo da proteggerci dagli errori. Abbiamo implementato uno schema di correzione degli errori utilizzando un nuovo design e sono efficaci sulla piattaforma fotonica. Ho confermato che funziona per, dice Jeremy. Adcock, DTU Fotonik Post Dock e Fisica della natura carta.
Questa ricerca è importante perché la correzione degli errori è la chiave per lo sviluppo di computer quantistici su larga scala. Questo libera nuovi algoritmi come simulazioni chimiche su larga scala e apprendimento automatico più veloce.
Una delle applicazioni importanti è la scoperta di farmaci. I computer odierni non sono in grado di simulare grandi molecole e le loro interazioni, ad esempio quando si introducono molecole di farmaci nel corpo umano. Nei computer di oggi, la dimensione dei calcoli classici cresce esponenzialmente con la dimensione delle molecole coinvolte. Ma per i futuri computer quantistici, Algoritmo efficiente È noto che non fa esplodere i costi di calcolo.
Questo è solo uno dei problemi che la futura tecnologia quantistica promette di risolvere consentendo l’elaborazione delle informazioni oltre i limiti fondamentali dei computer tradizionali. Ma per raggiungere questo obiettivo, deve essere piccolo.
I dispositivi su larga scala sono un importante passo avanti quando aumenteremo la tecnologia quantistica e supereremo le prestazioni dei computer tradizionali. Questi sistemi hanno milioni di componenti ad alte prestazioni che operano alle velocità più elevate possibili. Questo è un microchip e un circuito integrato reso possibile dall’industria manifatturiera dei semiconduttori ultra avanzata, 渟aid Yunhong Ding, ricercatore senior e coautore di DTU Motonik.
Questa tecnologia deve essere ulteriormente estesa per realizzare una tecnologia quantistica che superi i potenti computer di oggi. In particolare, la sorgente di fotoni (particelle di luce) su questo chip non è abbastanza efficiente per costruire una tecnologia quantistica su scala utile.
淒TU sta attualmente lavorando per migliorare l’efficienza di queste fonti di quasi l’1%. Con tali sorgenti, dovremmo essere in grado di costruire dispositivi fotonici quantistici su scala significativamente più ampia. I postdoc di DTU Fotonik, Jeremy Adcock, affermano di godere dei vantaggi dei vantaggi fisici intrinseci della tecnologia quantistica rispetto ai computer tradizionali nell’elaborazione, nella comunicazione e nell’acquisizione di.
淎 una sorgente di fotoni più efficiente ci consente di creare stati di risorse sempre più diversi, che consentono calcoli più grandi e complessi e una gamma illimitata di comunicazioni quantistiche sicure.滭/p>
I progressi negli algoritmi rendono fattibili computer quantistici piccoli e rumorosi
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