Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Các nhà khoa học đã phát triển một cách nhanh hơn để đọc thông tin ra khỏi qubit, các khối xây dựng cơ bản của máy tính lượng tử.
Cuộc cách mạng điện toán tiềm năng mà máy tính lượng tử đã hứa từ lâu dựa trên tài sản kỳ lạ của chúng được gọi là chồng chất. Cụ thể, các qubit có thể đồng thời nhận cả hai trạng thái logic 0 và 1, trên bất kỳ giá trị nào ở giữa. Bằng cách làm chủ các chồng chất của toàn bộ bộ nhớ lượng tử, máy tính lượng tử có thể giải quyết nhanh chóng các vấn đề đòi hỏi quá nhiều thời gian tính toán từ các máy tính thông thường làm việc chỉ với 0 và 1 giây.
Tuy nhiên, qubit rất nhạy cảm và hiện đang lưu giữ thông tin lượng tử dưới một phần nghìn giây tại một thời điểm, ngay cả khi được giữ lạnh ở nhiệt độ lạnh hơn mặt tối của mặt trăng. Để trích xuất bất kỳ thông tin hữu ích nào, phương pháp đọc thông tin từ các qubit phải mất ít thời gian nhất có thể, cho phép càng ít lỗi càng tốt.
Joni Ikonen, một sinh viên tiến sĩ tại Đại học Aalto, đã phát triển một phương pháp mới giúp làm việc đó. Cho đến nay, phương pháp được sử dụng để đọc thông tin từ một qubit là áp một xung vi sóng ngắn vào mạch siêu dẫn có chứa qubit và sau đó đo lò vi sóng phản xạ. Sau 300 nano giây, trạng thái của qubit có thể được suy ra từ hành vi của tín hiệu phản xạ.
Phương pháp mới áp dụng một xung vi sóng bổ sung cùng lúc cho chính qubit, cũng như cho mạch được gắn vào qubit. Bằng cách sử dụng hai xung thay vì một xung, nhóm nghiên cứu tại Aalto đã có thể làm cho xung phản xạ tiết lộ trạng thái qubit nhanh hơn đáng kể so với khi chúng chỉ áp dụng một xung đơn.
Chú thích: Hai trạng thái lượng tử, ở đây được biểu thị bằng mũi tên màu đỏ và màu xanh, tách nhanh hơn và có thể được đọc nhanh hơn khi hệ thống được đập bằng hai vi sóng
“Chúng tôi đã có thể hoàn thành việc đọc trong 300 nano giây trong các thử nghiệm đầu tiên của mình, nhưng chúng tôi nghĩ rằng việc xuống dưới 100 nano giây chỉ ở một góc,” Joni Ikonen nói.
Bằng cách cải thiện tốc độ và độ chính xác của thông tin được lấy từ các qubit, các nhà khoa học có thể tiến gần hơn đến việc thực hiện lời hứa về điện toán lượng tử hữu ích.
‘Đây là một kết quả tuyệt vời trong việc có được các qubit trơn trượt theo thứ tự. Tôi hy vọng rằng nó sẽ giúp cộng đồng trong tương lai đạt được ưu thế lượng tử và sửa lỗi, đường dẫn đến một máy tính lượng tử có giá trị thực tế ‘, Tiến sĩ Möttönen, người đồng giám sát công việc với Tiến sĩ Jan Goetz nói.
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi Đại học Aalto . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :