Las computadoras cuánticas requieren una gran cantidad de renuncias para tratar la física, la química y los problemas desafiantes. A diferencia de los bits clásicos, dos estados pueden haber renunciado a la vez, un evento llamado superposición. Estas curiosidad en la física cuántica le dan a las computadoras cuánticas la posibilidad de realizar ciertos cálculos complejos mejor que sus partes clásicas, pero esto significa que las silencios son frágiles. Para compensar, los investigadores están creando una computadora cuántica con renuncias innecesarias adicionales para corregir cualquier error. Esto requiere miles de renuncias para computadoras cuánticas fuertes.
Ahora, en un paso hacia este punto de vista, los físicos de Caltech han creado la gran variedad de combinaciones silenciosas hasta ahora: 6.100 átomos neutros de silencios atascados en la red por los láseres. Estos tipos de matrices anteriores tienen solo unos pocos cientos de renuncias.
Este hito viene en una carrera de rápido crecimiento para escalar computadoras cuánticas. Existen varios métodos de desarrollo basados en circuitos de superconda, iones atrapados y átomos neutros que se usan en una nueva investigación.
“Este es un momento emocionante para la computación cuántica atómica neutral”, dijo Manuel Andrés, profesor de física en Caltech. “Ahora podemos ver una ruta de una gran computadora cuántica de reparación de errores. Los bloques de construcción lo son”. Andrés se convirtió en el principal investigador del estudio publicado el 24 de septiembre NaturalezaLos tres graduados de Caltech han liderado el estudio: Hanna Manets, Giohei Numura y Eli Batil.
El equipo usó Twees ópticos para atrapar miles de átomos de cisium separados en la red: vigas láser altamente enfocadas. Para hacer una matriz de átomos, los investigadores dividieron un haz láser en 12,000 twisies, que juntos contenían 6,100 átomos en una cámara de vacío. “En la pantalla, podemos ver cada Quebee como un punto de luz”, dice Manets. “Esta es una imagen interesante del hardware cuántico en una forma más grande” “
Un logro original mostró que esta mayor escala no tenía costo de calidad. Incluso en una sola matriz, a pesar de tener más de 000,3 renuncias, el equipo los mantuvo en la superposición durante aproximadamente 5 segundos, aproximadamente 10 veces más que las matrices similares, cuando el 99.98 por ciento de las tranquilidad con precisión de la tranquilidad separada. “A menudo se cree que las escalas más grandes, incluidos más átomos, son precisos, pero nuestros resultados muestran que ambos podemos hacer”, dijo Numura. “Las tranquilidad sin calidad no son efectivas ahora tenemos la cantidad y la calidad” “
El equipo también ha demostrado que pueden transferir varios cientos de átomos de micrómetro a través de la matriz manteniendo la superposición. La capacidad de transportar silenciosas es una característica clave de las computadoras cuánticas atómicas neutrales que permiten defectos más eficientes al comparar las plataformas tradicionales y duras como las noches superconductoras.
Los mansets comparan la tarea de eliminar átomos separados mientras mantienen un vaso de equilibrio hídrico mientras se ejecuta. “Intentar sostener un átomo durante el tiempo de ejecución es como tratar de no dar una punta de agua. Tratar de mantener el átomo en un estado de superposición es cauteloso, ya que desconfía de no correr tan rápido”, dice. “Él dice.
El siguiente gran hito en el campo es implementar la corrección de errores cuánticos en una escala de miles de silencios físicos y la tarea muestra que los átomos neutrales son un candidato fuerte para llegar allí. “Las computadoras cuánticas necesitan codificar información de tal manera que realmente podamos calcular el precio”, dijo Batile “, dijo Batile.” No como las computadoras clásicas, las silencios no solo pueden copiarse debido al llamado subcontinente de no clonación, por lo que corregir el error debe depender de técnicas más sutiles “.
Mirando el frente, los investigadores planean unir la tranquilidad a su matriz, donde las partículas están relacionadas y se comportan como una sola. Para las computadoras cuánticas, solo un paso necesario involucrado para salir de la información en la superposición; Involucrar les permitirá comenzar a ejecutar todo el recuento cuántico. Quantum le da a las computadoras su máxima resistencia: es la capacidad de imitar la naturaleza misma, donde forma el comportamiento de la sustancia en cada escala. El objetivo es claro: desbloquear nuevos descubrimientos científicos, guiar el diseño de los materiales de la novela, desde la publicación de nuevas fases de los sujetos y modelar campos cuánticos que administran el espacio-tiempo.
“Es emocionante que estemos haciendo máquinas para ayudar a aprender sobre el universo para que la mecánica cuántica solo pueda enseñarnos”, dijo Manets.
Nueva investigación, “Una matriz de Tweer con una tranquilidad nuclear muy consistente”, Fundación Gordon y Betty Moore, Fundación Weston Havens, Fundación Nacional de Ciencias, su programa de becas de graduación e Instituto de Información y Materia cuántica (IQIM), EE. UU. Y Cotton (IQIM). Financiamiento a través de la investigación científica, la Fundación Hijing -Simons y la Beca Postdortoral Quantum de AWS y C para C. Otros autores incluyen la investigación de Física de la Física Postortural Senior de CALTech de Caltech, así como el ex académico postdortoral de Caltech Judong LV, ahora incluida en la Academia de Ciencias de China.
