'Kvantni tvrdi diskovi' bliže stvarnosti

Australski znanstvenici uvjereni su da su riješili ključnu prepreku koja koči razvoj skalabilnih kvantnih računala i praktične kvantne pohrane podataka

Mladen Smrekar nedjelja, 24. studenog 2024. u 10:28
Predložena arhitektura ispravljanja pogrešaka koristi 3D rešetku kubita organiziranih topološkim kodom 📷 Microsoft Designer
Predložena arhitektura ispravljanja pogrešaka koristi 3D rešetku kubita organiziranih topološkim kodom Microsoft Designer

Australski znanstvenici uvjereni su da su razriješili desetljeće star problem koji bi koncept "kvantnog tvrdog diska" mogao približiti stvarnosti. Njihovo rješenje uključuje razvoj nove vrste sustava za ispravljanje pogrešaka za stabilizaciju kubita, građevnih blokova kvantnih informacija.

"Smanjenje fizičkog opterećenja kubita utire put stvaranju kompaktnijeg 'kvantnog tvrdog diska', učinkovitog kvantnog memorijskog sustava sposobnog pouzdano pohraniti ogromne količine kvantnih informacija", zapisali su istraživači Nano Instituta Sveučilišta u Sydneyju, u studiji objavljenoj u časopisu Nature Communications.

Australski istraživači Dominic Williamson i Nouédyn Baspin 📷 The University od Sydney
Australski istraživači Dominic Williamson i Nouédyn Baspin The University od Sydney

Kako kubite i kvantne podatke koje oni sadrže održati stabilnima, pitanje je koje već dugo muči znanstvenike. Ispravljanje pogrešaka u kvantnim sustavima obično se postiže organiziranjem kubita u strukturu rešetke koja slijedi topološki "kod". Trenutačne 3D metode ispravljanja pogrešaka mogu rješavati samo pogreške duž jedne linije kubita. Stoga su australski istraživači razvili arhitekturu ispravljanja pogrešaka koja koristi 3D rešetku kubita organiziranih topološkim kodom.

Sustav ispravljaj pogreške preko širih, dvodimenzionalnih površina unutar 3D rešetke 📷 Dominic J. Williamson i Nouédyn Baspin
Sustav ispravljaj pogreške preko širih, dvodimenzionalnih površina unutar 3D rešetke Dominic J. Williamson i Nouédyn Baspin

Ovo rješenje omogućava ispravljanje pogrešaka preko dvodimenzionalnih površina unutar 3D strukture, a ne samo u jednoj dimenziji. Ova struktura može podnijeti više pogrešaka kako sustav raste ispravljajući ih preko širih, dvodimenzionalnih površina unutar 3D rešetke, omogućujući učinkovitije skaliranje, objašnjavaju istraživači. Predložena kvantna arhitektura, kažu, zahtijeva manje kubita za suzbijanje više pogrešaka i oslobađa ih za korisnu kvantnu obradu.