Forskere fra Australia og Singapore jobber med en ny kvanteteknikk som kan forbedre optisk VLBI. Det er kjent som Stimulated Raman Adiabatic Passage (STIRAP), som gjør at kvanteinformasjon kan overføres uten tap. Når den er trykt inn i en kvantefeilkorreksjonskode, kan denne teknikken tillate VLBI-observasjoner i tidligere utilgjengelige bølgelengder. Når den er integrert med neste generasjons instrumenter, kan denne teknikken tillate mer detaljerte studier av sorte hull, eksoplaneter, solsystemet og overflatene til fjerne stjerner.
Interferometriteknikken består av å kombinere lys fra flere teleskoper for å lage bilder av et objekt som ellers ville vært for vanskelig å løse. Very Long Baseline Interferometry refererer til en spesifikk teknikk som brukes i radioastronomi der signaler fra en astronomisk radiokilde (svarte hull, kvasarer, pulsarer, stjernedannende tåker osv.) kombineres for å lage detaljerte bilder av deres struktur og aktivitet. De siste årene har VLBI gitt de mest detaljerte bildene av stjernene som går i bane rundt Sagitarrius A* (Sgr A*), SMBH i sentrum av galaksen vår.
Vi kan allerede gjøre stor-baseline interferometri i mikrobølgeovnen. Denne oppgaven blir imidlertid svært vanskelig i optiske frekvenser, fordi selv den raskeste elektronikken ikke kan måle svingningene til det elektriske feltet direkte ved disse frekvensene.
Prosessen de ser for seg vil innebære en sammenhengende kobling av stjernelyset til "mørke" atomtilstander som ikke stråler. Det neste trinnet, sa Huang, er å koble lyset med kvantefeilkorreksjon (QEC), en teknikk som brukes i kvanteberegning for å beskytte kvanteinformasjon mot feil på grunn av dekoherens og annen "kvantestøy.
Arxiv – Imaging Stars with Quantum Error Correction.
Å kombinere lyset fra teleskoper over hele planeten vil muliggjøre direkte avbildning av planeter i andre solsystemer. Stjernens lys må skjermes slik at vi kan se eksoplaneten i detalj.
Det jobbes med å lage rombaserte stjerneskjermer for store bakkebaserte teleskoper. Andre forskere jobber med et ultralett redesign som kan bygges eller settes sammen i verdensrommet.
Det er kvantedatamaskiner med titalls – eller snart hundrevis – av qubits som blir tilgjengelige. Mye forskningsinnsats har fokusert på å bruke slike støyende intermediate-scale quantum (NISQ) enheter for å demonstrere evner som overgår klassiske datamaskiner. Her har vi foreslått en applikasjon for en slik NISQ-enhet for bildebehandling, hvor vi beskytter informasjonen som er kodet i det mottatte stjernelyset. For den dominerende støytypen – dephasing – viser vi at en betydelig fordel kan oppnås ved å bruke til og med en enkel repetisjonskode. For støytyper (selv motstridende) som korrumperer opp til en viss brøkdel av qubitene.
Teleskopforskerne finner terskelen —9.4 % — som kvanteinformasjonen fra Fisher kan bevares for. Denne terskelen er betydelig mindre streng enn den som kreves for kvanteberegning. For ren defasing kan de tolerere feilrater på opptil 50 %. Dette betyr at kvantefeilkorrigerte teleskoper er enklere enn feilkorrigerte kvantedatamaskiner.
De forventer at ved å utnytte teorien om feiltolerant kvanteberegning, kan ordningen deres oppnå en høy QFI selv med ufullkommen QEC-drift.
Brian Wang er en futuristisk tankeleder og en populær vitenskapsblogger med 1 million lesere per måned. Bloggen hans Nextbigfuture.com er rangert som #1 Science News Blog. Den dekker mange forstyrrende teknologi og trender, inkludert rom, robotikk, kunstig intelligens, medisin, anti-aging bioteknologi og nanoteknologi.
Han er kjent for å identifisere banebrytende teknologier, og er for tiden en av grunnleggerne av en oppstart og innsamling for høy potensielle selskaper i et tidlig stadium. Han er forskningssjef for allokasjoner for dype teknologiinvesteringer og en engelinvestor hos Space Angels.
Han er en hyppig foredragsholder i selskaper, og har vært TEDx -foredragsholder, høyttaler på Singularity University og gjest på mange intervjuer for radio og podcaster. Han er åpen for offentlige foredrag og rådgivning.
