Forskere fra Australien og Singapore arbejder på en ny kvanteteknik, der kan forbedre optisk VLBI. Det er kendt som Stimulated Raman Adiabatic Passage (STIRAP), som gør det muligt at overføre kvanteinformation uden tab. Når den er indprentet i en kvantefejlkorrektionskode, kunne denne teknik give mulighed for VLBI-observationer i tidligere utilgængelige bølgelængder. Når først den er integreret med næste generations instrumenter, kunne denne teknik give mulighed for mere detaljerede undersøgelser af sorte huller, exoplaneter, solsystemet og overfladerne af fjerne stjerner.
Interferometriteknikken består i at kombinere lys fra flere teleskoper for at skabe billeder af et objekt, som ellers ville være for svært at løse. Very Long Baseline Interferometry refererer til en specifik teknik, der bruges i radioastronomi, hvor signaler fra en astronomisk radiokilde (sorte huller, kvasarer, pulsarer, stjernedannende tåger osv.) kombineres for at skabe detaljerede billeder af deres struktur og aktivitet. I de seneste år har VLBI givet de mest detaljerede billeder af stjernerne, der kredser om Sagitarrius A* (Sgr A*), SMBH i centrum af vores galakse.
Vi kan allerede lave stor-baseline interferometri i mikroovnen. Denne opgave bliver dog meget vanskelig i optiske frekvenser, fordi selv den hurtigste elektronik ikke direkte kan måle det elektriske felts svingninger ved disse frekvenser.
Den proces, de forestiller sig, ville involvere en sammenhængende kobling af stjernelyset til "mørke" atomare tilstande, der ikke udstråler. Det næste trin, sagde Huang, er at koble lyset med kvantefejlkorrektion (QEC), en teknik, der bruges i kvanteberegning til at beskytte kvanteinformation mod fejl på grund af dekohærens og anden "kvantestøj.
Arxiv – Billeddannelse af stjerner med kvantefejlkorrektion.
At kombinere lyset fra teleskoper på tværs af hele planeten ville muliggøre direkte billeddannelse af planeter i andre solsystemer. Stjernens lys skulle afskærmes, så vi kunne se exoplaneten i detaljer.
Der arbejdes på at skabe rumbaserede stjerneskærme til store jordbaserede teleskoper. Andre forskere arbejder på at udvikle et ultralet redesign, der kan bygges eller samles i rummet.
Der er kvantecomputere med titusinder – eller snart hundredvis – af qubits ved at blive tilgængelige. Meget forskningsindsats har fokuseret på at bruge sådanne støjende intermediate-scale quantum-enheder (NISQ) til at demonstrere egenskaber, der overgår klassiske computere. Her har vi foreslået en applikation til sådan en NISQ-enhed til billeddannelse, hvor vi beskytter informationen indkodet i det modtagne stjernelys. For den dominerende støjtype - dephasing - viser vi, at en betydelig fordel kan opnås ved at bruge selv en simpel gentagelseskode. Til støjtyper (selv modstridende), der korrumperer op til en vis brøkdel af qubits.
Teleskopforskerne finder den tærskel -9.4% - for hvilken kvante Fisher-informationen kan bevares. Denne tærskel er væsentligt mindre stringent end den, der kræves til kvanteberegning. For ren udfasning kan de tolerere fejlprocenter op til 50 %. Det betyder, at kvantefejlkorrigerede teleskoper er nemmere end fejlkorrigerede kvantecomputere.
De forudser, at ved at udnytte teorien om fejltolerant kvanteberegning, kan deres skema opnå en høj QFI selv med ufuldkommen QEC-drift.
Brian Wang er en futuristisk tankeleder og en populær Science blogger med 1 million læsere om måneden. Hans blog Nextbigfuture.com er rangeret som #1 Science News Blog. Det dækker mange forstyrrende teknologi og tendenser, herunder rum, robotik, kunstig intelligens, medicin, anti-aging bioteknologi og nanoteknologi.
Han er kendt for at identificere banebrydende teknologier og er i øjeblikket medstifter af en opstart og fundraiser til virksomheder med et højt potentiale på et tidligt stadium. Han er forskningschef for tildelinger til dybe teknologiske investeringer og en engelinvestor hos Space Angels.
Han har været en hyppig foredragsholder i virksomheder og har været TEDx -højttaler, en Singularity University -højttaler og gæst ved adskillige interviews til radio og podcasts. Han er åben for offentlige taler og rådgivende engagementer.
