Sống khỏe

Chip quang học bảo vệ công nghệ lượng tử khỏi lỗi

quantum
Tín dụng: Miền công cộng CC0

Trong cơ sở hạ tầng kỹ thuật số ngày nay, các bit dữ liệu chúng ta sử dụng để gửi và xử lý thông tin có thể là 0 hoặc 1. Có thể sửa các lỗi có thể xảy ra trong tính toán sử dụng các bit này là một phần quan trọng của hệ thống truyền thông và xử lý thông tin. Nhưng một máy tính lượng tử sử dụng các bit lượng tử, có thể là một loại hỗn hợp của 0 và 1, được gọi là siêu vị trí lượng tử. Hỗn hợp này rất quan trọng đối với sức mạnh của họ – nhưng nó làm cho việc sửa lỗi trở nên phức tạp hơn nhiều.

Các nhà nghiên cứu từ DTU Fotonik đã đồng tạo ra thông tin lượng tử quang tử bộ xử lý cho đến nay — trên vi mạch. Nó sử dụng các hạt ánh sáng đơn lẻ làm các bit lượng tử và thể hiện nhiều cách sửa lỗi các giao thức với các bit lượng tử quang tử

“Chúng tôi đã tạo ra một vi mạch quang học mới xử lý thông tin lượng tử theo cách mà nó có thể tự bảo vệ khỏi các lỗi khi sử dụng Jeremy Adcock, postdoc tại DTU Fotonik và đồng tác giả của

cho biết. Bài báo Vật lý tự nhiên .

Nghiên cứu này rất quan trọng vì sửa lỗi là chìa khóa để phát triển máy tính lượng tử quy mô lớn, sẽ mở khóa các thuật toán mới, ví dụ như mô phỏng hóa học quy mô lớn và học máy nhanh hơn.

Một ứng dụng quan trọng có thể là khám phá ma túy. Máy tính ngày nay không thể mô phỏng các phân tử lớn và tương tác của chúng, ví dụ như khi bạn đưa một phân tử thuốc vào cơ thể người. Trong máy tính ngày nay, kích thước của phép tính cổ điển phát triển theo cấp số nhân với kích thước của các phân tử liên quan. Nhưng đối với các máy tính lượng tử trong tương lai, nhiều thuật toán đã được biết đến , không làm tăng chi phí tính toán.

Đây chỉ là một trong những vấn đề mà công nghệ lượng tử của tương lai hứa hẹn sẽ giải quyết được, bằng cách có thể xử lý thông tin vượt ra ngoài giới hạn cơ bản của máy tính truyền thống. Nhưng để đạt được mục tiêu này, chúng tôi phải đi từng bước nhỏ:

“Thiết bị quy mô chip là một bước tiến quan trọng nếu Công nghệ lượng tử sẽ được mở rộng quy mô để thể hiện lợi thế so với các máy tính cổ điển. Các hệ thống này sẽ yêu cầu hàng triệu linh kiện hiệu suất cao hoạt động ở tốc độ nhanh nhất có thể, điều mà chỉ đạt được với các vi mạch và mạch tích hợp, có thể thực hiện được nhờ công nghiệp sản xuất chất bán dẫn siêu tiên tiến, “đồng tác giả Yunhong Ding, nhà nghiên cứu cấp cao tại DTU Fotonik, cho biết.

công nghệ lượng tử vượt ra ngoài các máy tính mạnh mẽ hiện nay đòi hỏi phải mở rộng công nghệ này hơn nữa. Đặc biệt, các nguồn photon (hạt ánh sáng) trên chip này không đủ hiệu quả để xây dựng công nghệ lượng tử ở quy mô hữu ích.

“Tại DTU, chúng tôi hiện đang làm việc để tăng hiệu quả của các nguồn này — hiện có hiệu suất chỉ 1% — đến mức gần như thống nhất. Với nguồn như vậy, có thể chế tạo các thiết bị quang tử lượng tử rất lớn postdoc tại DTU Fotonik, Jeremy Adcock, cho biết: “ ”



Thêm thông tin: Caterina Vigliar và cộng sự, Qubit được bảo vệ chống lỗi trong chip quang tử silicon, Vật lý tự nhiên (2021). DOI: 10.1038 / s41567-021-01333-w

Trích dẫn : Chip quang học bảo vệ công nghệ lượng tử khỏi lỗi (2021, 28 tháng 9) được truy xuất ngày 28 tháng 9 năm 2021 từ https://phys.org/news/2021-09-optical-chip -quantum-technology-error.html

Tài liệu này có bản quyền. Ngoài bất kỳ giao dịch công bằng nào cho mục đích học tập hoặc nghiên cứu tư nhân, không có phần nào được sao chép mà không có sự cho phép bằng văn bản. Nội dung được cung cấp chỉ phục vụ cho mục đích thông tin.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Back to top button