|
Квантовая задача, которую предстоит решить
|
|
|
|
Излучение из космоса является сложной задачей для квантовых компьютеров, поскольку космические лучи ограничивают время их вычислений. Исследователи из Технологического университета Чалмерса в Швеции и Университета Ватерлоо в Канаде сейчас спускаются глубоко под землю в поисках решения этой проблемы — в шахту глубиной в два километра. Недавно обнаруженная причина ошибок в квантовых компьютерах - космическое излучение. Высокозаряженные частицы из космоса воздействуют на чувствительные кубиты и приводят к потере ими своего квантового состояния, а также способности продолжать вычисления. Но теперь квантовые исследователи из Швеции и Канады объединят усилия, чтобы найти решение проблемы — в самой глубокой в мире чистой комнате, расположенной на глубине двух километров под землей.
|
|
|
|
"Мы очень рады этому проекту, потому что он затрагивает очень важный вопрос о том, как космическое излучение влияет на кубиты и квантовые процессоры. Получение доступа к этому подземному объекту имеет решающее значение для понимания того, как можно смягчить воздействие космической радиации", - говорит Пер Делсинг, профессор квантовых технологий в Технологическом университете Чалмерса, Швеция, и директор Центра квантовых технологий имени Валленберга. Уникальный исследовательский проект осуществляется в сотрудничестве между исследователями из Технологического университета Чалмерса, Института квантовых вычислений (IQC) при Университете Ватерлоо и лабораторией SNOLAB близ Садбери, Онтарио, Канада. В ходе исследования сверхпроводящие кубиты, изготовленные в Технологическом университете Чалмерса, сначала будут протестированы на поверхности земли как в Швеции, так и в Канаде. Затем те же кубиты будут протестированы гораздо ниже канадской поверхности, чтобы можно было изучить различия между двумя средами.
|
|
|
С помощью "наземного экрана" толщиной в два километра, который окружает самую глубокую в мире чистую комнату, расположенную в шахте Вейлс Крейтон в Онтарио, исследователи могут блокировать космические лучи или радиоактивность, которые в противном случае "выбили бы" кубиты из-под земли. "SNOLAB поддерживает самый низкий поток мюонов в мире и обладает передовыми возможностями для проведения криогенных испытаний, что делает его идеальным местом для проведения ценных исследований в области квантовых технологий", - говорит Джетер Холл, директор по исследованиям SNOLAB и адъюнкт-профессор Лаврентийского университета в Канаде. Чтобы влияние квантовых компьютеров на общество стало очевидным, исследователям квантовой физики сначала необходимо решить проблему исправления ошибок. В то время как классические компьютеры используют системы, которые могут исправлять возникающие ошибки и обеспечивать надежные результаты, в настоящее время не существует систем, достаточно мощных для исправления значительно более сложных ошибок, возникающих в квантовых компьютерах.
|
|
|
|
Методы коррекции ошибок, используемые сегодня на квантовых компьютерах, предполагают, что каждая ошибка, вызванная космическими лучами, возникает независимо друг от друга. Это неверная оценка, поскольку такого рода ошибки, напротив, обычно коррелируют друг с другом. Современные методы коррекции ошибок не могут исправить коррелирующие ошибки, что означает, что несколько кубитов могут потерять свое квантовое состояние одновременно. Углубляя понимание процессов, происходящих в кубитах, исследователи теперь хотят найти методы, позволяющие уменьшить количество коррелирующих ошибок. "С помощью этого проекта мы надеемся начать понимать, что происходит с декогеренцией кубитов в связи с космическими лучами, а затем начать понимать, как излучение влияет на кубиты более контролируемым образом", - говорит доктор Крис Уилсон, профессор Университета Ватерлоо и активный сотрудник Института квантовых вычислений в Нью-Йорке. Онтарио.
|
|
|
|
Источник
|
