정보가 노이즈와 간섭에 취약한 양자 시스템을 사용하여 인코딩되어 오류가 발생한다는 사실은 현실적으로 실행 가능한 양자 컴퓨터 개발에 중요한 장벽입니다. 양자 컴퓨터의 개발은 이러한 오류를 수정하는 데 큰 어려움을 겪고 있습니다. 큐비트를 단순히 XNUMX개보다 더 많은 특정 상태를 가진 양자 시스템인 공진기로 대체하는 것은 실행 가능한 대안을 제공합니다. 이러한 상태는 다양한 방식으로 진동할 수 있는 기타 줄에 비유할 수 있습니다.
그러나 공진기의 상태를 제어하는 것은 어려운 일입니다. 이제 양자 기술은 Chalmers University of Technology XNUMX차원 공동에서 빛의 양자 상태를 제어하는 기술을 개발했습니다. 이 기술을 통해 과학자들은 이전에 입증된 거의 모든 빛의 양자 상태를 생성할 수 있습니다.
실험 연구 그룹의 책임자인 시몬 가스파리네티(Simone Gasparinetti) 양자 물리학 Chalmers와 연구의 수석 저자 중 한 명은 말했습니다. “우리의 기술이 세계 최고 수준임을 보여주었습니다.”
마이크로기술 및 나노과학과의 박사 과정 학생이자 이 연구의 주 저자인 Marina Kudra는 다음과 같이 말했습니다. “입방체 위상 상태는 많은 양자 과학자들이 XNUMX년 동안 실제로 생성하려고 노력해 온 것입니다. 이제 처음으로 이 작업을 수행했다는 사실은 우리의 기술이 얼마나 잘 작동하는지를 보여주지만 가장 중요한 발전은 다양한 복잡성을 가진 많은 상태가 있고 그 중 어떤 것도 생성할 수 있는 기술을 발견했다는 것입니다. ”
과학자들은 양자 역학적 특성을 제어했습니다. 광자 게이트라고 하는 일련의 전자기 펄스를 적용합니다. 그들은 광자의 상태를 생성하기 위해 간단한 변위 게이트와 복잡한 SNAP 게이트의 특정 시퀀스를 최적화하는 알고리즘을 사용했습니다. 복잡한 게이트가 지나치게 긴 것으로 밝혀졌을 때 과학자들은 최적의 제어 기술로 전자기 펄스를 최대화하여 게이트를 줄이는 솔루션을 발견했습니다.
시몬 가스파리네티는 말했다. “SNAP 게이트의 속도가 크게 향상되어 양자 컨트롤러의 디코히어런스 효과를 완화하여 이 기술을 한 단계 더 발전시킬 수 있었습니다. 우리는 양자 기계 시스템을 완벽하게 제어할 수 있음을 보여주었습니다.”
마리나 쿠드라는 말했다. "또는 좀 더 시적으로 표현하자면 빛이 번성하는 곳에서 빛을 포착하여 정말 아름다운 형태로 모양을 만들었습니다."
이 목표를 달성하기 위해서는 우수한 물리적 시스템도 필요했습니다.
델싱당 말했다, “Chalmers에는 양자 컴퓨터, 이론에서 실험까지 모두 한 지붕 아래 있습니다. 오류 수정 문제를 해결하는 것은 대규모 양자 컴퓨터 개발의 주요 병목 현상이며 우리의 결과는 우리 문화와 작업 방식의 증거입니다.”
저널 참조 :
- 마리나 쿠드라, 미카엘 케르비넨, 잉그리드 스트랜드버그 등 최적화된 SNAP-변위 시퀀스로 Wigner-음성 상태의 강력한 준비. PRX 양자. DOI : 10.1103/PRXQuantum.3.030301
