Кот Шрöдингера, помог устранить ошибки в квантовых компьютерах

2:36

Мысленный эксперимент "кот Шрёдингера" вдохновил учёных на создание нового метода устранения ошибок в квантовых компьютерах.

Этот прорыв может значительно повысить надёжность систем, открывая новые перспективы в разработке квантовых технологий.

Как работает новый метод

Исследователи предложили кодировать квантовую информацию в атоме сурьмы, который способен находиться в восьми различных состояниях. В отличие от стандартного двухуровневого кубита, это позволяет системе быть устойчивее к ошибкам.

"У нашей метафорической "кошки' семь жизней: потребовалось бы семь последовательных ошибок, чтобы превратить "0' в "1'!" — отметил Бенджамин Вильгельм, докторант Университета Нового Южного Уэльса.

Для хранения данных учёные поместили атом сурьмы в кремниевый квантовый чип. Шесть дополнительных направлений спина дают системе возможность сохранять информацию даже при возникновении отдельных ошибок. В случае с традиционными кубитами малейший шум мог бы разрушить хрупкое квантовое состояние.

Мысленный эксперимент Шрёдингера

Эксперимент, предложенный Эрвином Шрёдингером в 1925 году, наглядно иллюстрирует странные законы квантовой механики.

Представьте себе кошку, находящуюся в закрытом ящике с механизмом, который может случайно выпустить яд. До открытия ящика кошка одновременно "жива" и "мертва" — это состояние суперпозиции, ключевое для работы квантовых систем.

Преодоление ошибок в квантовых компьютерах

Ошибки в квантовых системах — одно из главных препятствий на пути их развития. Шумы внутри компьютеров могут изменить состояние кубита, уничтожая информацию. Новый метод позволяет быстро обнаруживать и исправлять такие сбои.

"Если возникает ошибка, мы сразу её видим и можем устранить до появления новых. Представьте, что кот возвращается домой с царапиной — мы знаем, что он ввязался в драку, и можем разобраться, что произошло," — пояснил Андреа Морелло, профессор Университета Нового Южного Уэльса.

Будущее квантовых технологий

Новый метод кодирования открывает путь к созданию систем, способных надёжно обрабатывать информацию, минимизируя потери данных.

Исследователи считают, что этот подход приблизит нас к созданию полноценных квантовых компьютеров, которые смогут решать задачи, недоступные классическим системам.

Уточнения

Э́рвин Ру́дольф Йо́зеф Алекса́ндр Шрёдингер (нем. Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger; 12 августа 1887, Вена — 4 января 1961, там же) — австрийский физик-теоретик, один из создателей квантовой механики. Лауреат Нобелевской премии по физике (1933). Член Австрийской академии наук (1956), а также ряда академий наук мира, в том числе иностранный член Академии наук СССР (1934).

Автор Алексей Тимошкин
Алексей Тимошкин — внештатный корреспондент новостной службы Правда.Ру
Обсудить