Komputery kwantowe mają wielki problem. Naukowcy bezradnie rozkładają ręce

Komputery kwantowe zapewniają kuszącą perspektywę, w której zastępują klasyczne układy obliczeniowe. Ale żeby tak się stało potrzeba między innymi uporania się z ich podatnością na zakłócenia.
Komputery kwantowe mają wielki problem. Naukowcy bezradnie rozkładają ręce

Naukowcy przekonują, że uda im się tego dokonać. O ile jednak dotychczasowe rozwiązania polegały na korekcji błędów w momencie ich wykrycia, tak w ramach ostatnich wysiłków ich autorzy przyjęli nieco inną strategię. Członkowie zespołu badawczego odpowiedzialni za artykuł zamieszczony na łamach Nature Physics wyjaśniają, że wybrana metoda – alternatywna dla przytoczonej – umożliwia wydajną i efektywną energetycznie korekcję błędów.

Czytaj też: To się nazywa osiągnięcie. Nowy komputer kwantowy z gigantycznym rekordem

Te mają postać tzw. szumów, które zakłócają przechowywane i przesyłane informacje kwantowe. Szukając sposobów na zwalczenie błędów, naukowcy ze Stanów Zjednoczonych, Francji i Niemiec zdali sobie sprawę z pewnej bardzo istotnej kwestii. Jak wyjaśniają, komputery kwantowe są coraz większe, a w konsekwencji narzędzia mające na celu korekcję występujących błędów tracą na skuteczności.

Jeden z uczestników badań, Jens Eisert, stwierdził, że on i jego współpracownicy brali pod uwagę ograniczenia krótkoterminowych obliczeń kwantowych wykorzystujących zaszumione bramki kwantowe. W toku rozważań poświęconych tej kwestii doszli do wniosku, że muszą zidentyfikować szczegółowe granice łagodzenia błędów kwantowych. Dzięki wyciągniętym wnioskom ustalili, w jakim stopniu ten proces może pomóc w zmniejszeniu wpływu szumu na krótkoterminowe obliczenia kwantowe.

Komputery kwantowe, choć oferują szerokie możliwości z zakresu wykonywania zaawansowanych obliczeń, to zarazem są podatne na zakłócenia w postaci szumów

Poza tym członkowie zespołu badawczego podkreślają, iż łagodzenie błędów kwantowych nie jest tak skalowalne, jak mogło się do tej pory wydawać. Wręcz przeciwnie: wraz ze zwiększaniem skali obwodów kwantowych, nakłady konieczne do łagodzenia błędów zdecydowanie się zwiększają. Oznacza to, że narzędzia oddelegowane do zwalczania następstw szumu – nawet jeśli mogą okazać się przydatne – to i tak mają swoje ograniczenia. Tych ostatnich być może nigdy nie uda się przeskoczyć. Chyba, że inżynierowie wpadną na zupełnie inne podejście do tematu.

Czytaj też: Chińczycy stworzyli potężne narzędzie obliczeniowe. Ten układ wyznacza przyszłość

Mimo trudności, gra jest warta świeczki. Komputery kwantowe są w stanie wykonywać obliczenia zdecydowanie szybciej od swoich klasycznych odpowiedników. Z tego względu uznaje się je za klucz do bezpiecznego przesyłania informacji, projektowania nieznanych wcześniej materiałów, odkrywania nowych leków czy zgłębiania największych tajemnic otaczającego nas wszechświata.

Aleksander KowalA
Napisane przez

Aleksander Kowal

RedaktorZ wykształcenia romanista (język francuski oraz hiszpański) ze specjalizacją z traduktologii. Dziennikarską przygodę rozpocząłem około piętnastu lat temu, początkowo w związku z recenzjami gier komputerowych i filmów. Obecnie publikuję zdecydowanie częściej na tematy związane z nauką oraz technologią. W wolnym czasie uwielbiam podróżować, śledzić kinowe i książkowe nowości, a także uprawiać oraz oglądać sport.
Specjalizacje
AstronomiaChemiaFizykaMatematykaTechnologiaGeologia