Cercetătorii din Australia și Singapore lucrează la o nouă tehnică cuantică care ar putea îmbunătăți VLBI optic. Este cunoscut sub numele de Stimulated Raman Adiabatic Passage (STIRAP), care permite transferul informațiilor cuantice fără pierderi. Când este imprimată într-un cod de corectare a erorilor cuantice, această tehnică ar putea permite observații VLBI în lungimi de undă inaccesibile anterior. Odată integrată cu instrumente de ultimă generație, această tehnică ar putea permite studii mai detaliate ale găurilor negre, exoplanetelor, sistemului solar și suprafețelor stelelor îndepărtate.
Tehnica interferometriei constă în combinarea luminii de la mai multe telescoape pentru a crea imagini ale unui obiect care altfel ar fi prea greu de rezolvat. Interferometria de bază foarte lungă se referă la o tehnică specifică utilizată în radioastronomie în care semnalele de la o sursă radio astronomică (găuri negre, quasari, pulsari, nebuloase care formează stele etc.) sunt combinate pentru a crea imagini detaliate ale structurii și activității lor. În ultimii ani, VLBI a oferit cele mai detaliate imagini ale stelelor care orbitează în jurul lui Sagitarrius A* (Sgr A*), SMBH din centrul galaxiei noastre.
Putem deja să facem interferometrie de bază mare în cuptorul cu microunde. Cu toate acestea, această sarcină devine foarte dificilă în frecvențele optice, deoarece nici cea mai rapidă electronică nu poate măsura direct oscilațiile câmpului electric la aceste frecvențe.
Procesul pe care ei îl au în vedere ar implica cuplarea coerentă a luminii stelare în stări atomice „întunecate” care nu radiază. Următorul pas, a spus Huang, este cuplarea luminii cu corecția erorilor cuantice (QEC), o tehnică utilizată în calculul cuantic pentru a proteja informațiile cuantice de erorile cauzate de decoerență și alte „zgomote cuantice”.
Arxiv – Imaging Stars with Quantum Error Correction.
Combinarea luminii de la telescoape de pe întreaga planetă ar permite imaginea directă a planetelor din alte sisteme solare. Lumina stelei ar trebui să fie protejată pentru a putea vedea exoplaneta în detaliu.
Se lucrează pentru a crea umbrele spațiale pentru telescoape mari de la sol. Alți cercetători lucrează la o reproiectare ultra-ușoară care va fi dezvoltată, care poate fi construită sau asamblată în spațiu.
Există computere cuantice cu zeci – sau în curând sute – de qubiți devin disponibile. Multe eforturi de cercetare s-au concentrat pe utilizarea unor astfel de dispozitive zgomotoase cuantice la scară intermediară (NISQ) pentru a demonstra capabilități care depășesc computerele clasice. Aici, am propus o aplicație pentru un astfel de dispozitiv NISQ pentru imagistică, în care protejăm informațiile codificate în lumina stelară primită. Pentru tipul de zgomot dominant — defazarea — arătăm că un avantaj semnificativ poate fi obținut prin utilizarea chiar și a unui cod de repetiție simplu. Pentru tipurile de zgomot (chiar adversarial) care corup până la o anumită fracțiune din qubiți.
Cercetătorii telescopului găsesc pragul – 9.4% – pentru care informațiile cuantice Fisher pot fi păstrate. Acest prag este semnificativ mai puțin strict decât cel necesar pentru calculul cuantic. Pentru defazare pură, ei pot tolera rate de eroare de până la 50%. Aceasta înseamnă că telescoapele cuantice corectate cu erori sunt mai ușoare decât calculatoarele cuantice cu erori corectate.
Ei anticipează că, valorificând teoria calculului cuantic tolerant la erori, schema lor poate obține un QFI ridicat chiar și cu funcționarea QEC imperfectă.
Brian Wang este un lider gânditor futurist și un popular blogger științific, cu 1 milion de cititori pe lună. Blogul său Nextbigfuture.com este clasat pe locul 1 pe Știrile știrilor. Acoperă multe tehnologii și tendințe perturbatoare, inclusiv spațiu, robotică, inteligență artificială, medicină, biotehnologie anti-îmbătrânire și nanotehnologie.
Cunoscut pentru identificarea tehnologiilor de vârf, el este în prezent co-fondator al unui startup și strângere de fonduri pentru companii cu potențial ridicat în faza incipientă. El este șeful cercetării pentru alocări pentru investiții în tehnologie profundă și un investitor înger la Space Angels.
Vorbitor frecvent la corporații, a fost vorbitor TEDx, vorbitor al Singularity University și invitat la numeroase interviuri pentru radio și podcast-uri. El este deschis vorbirii publice și consilierii angajamentelor.
