Komputer kwantowy toleruje uszkodzenia części podzespołów

Większość ludzi wyobraża sobie komputery kwantowe jako wielkie i niesamowicie skomplikowane urządzenia. Okazuje się jednak, że maszyny te mogą działać nawet wówczas, gdy część ich podzespołów jest uszkodzona lub źle zaprojektowana.

Nowe odkrycie to kolejny element układanki potrzebny do zbudowania komputerów kwantowych z prawdziwego zdarzenia, które mogą mieć ogromny wpływ na rozwój elektroniki i nauki w ogóle. Choć sam pomysł wbudza duże zainteresowanie uczonych od dwudziestu lat, budowa funkcjonalnego urządzenia tego typu nadal pozostaje poza naszym zasięgiem.

Zasada działania komputera kwantowego w uproszczeniu polega na wykorzystaniu cząstek kwantowych przyjmujących różne stany, odpowiadajace wartościom zwanym qubitami.

Niestety, jedną z wielu osobliwości cząstek kwantowych jest ich tendencja do niespodziewanej zmiany stanu, co powoduje krytyczne błędy. Naukowcom z uniwesytetu Queensland udało się opracować mechanizm, dzięki któremu takie zdarzenie nie powoduje utraty informacji.

Podobnie jak ludzie, którzy z reguły potrafią przeczytać list, w którym kilka liter zostało zamazanych, lub zrozumieć rozmówcę telefonicznego w przypadku wystąpienia zakłóceń, komputer kwantowy może odtworzyć brakującą informację na podstawie kontekstu. Urządzenia tego typu są w stanie odzyskać informację nawet wówczas, gdy jedna czwarta danych uległa uszkodzeniu. Jest to możliwe dzięki tak zwanemu efektowi splątania i zwiększaniu pewności informacji wraz z liczbą użytych qubitów.
 

Obrazowe przedstawienie odkrytego efektu. Nawet jeśli qubity oznaczone kolorem niebieskim ulegną przekłamaniu, nadal bedziemy w stanie dokładnie określić ich pozycję

Wnioski płynące z badań są zaskakujące - autorzy porównują komputer kwantowy do liczydła, które straciło czwartą część koralików, a mimo to nadal działa. W układach klasycznych taka sytuacja jest niemożliwa do wyobrażenia. Niestety, są to na razie wiarygodne, lecz wciąż tylko teoretyczne obliczenia - dzisiaj w praktyce ciężko jest skonstruować urządzenie operujące na liczbie qubitów większej niż dwa lub trzy. Nowe odkrycie pozwoli jednak na tworzenie śmielszych projektów.

Jeśli te trudności zostaną przezwyciężone przez inżynierów, komputery kwantowe mogą znaleźć zastosowanie w szerokiej gamie problemów. Ze względu na swą specyfikę nie muszą koniecznie zastąpić maszyn dotychczas nam znanych, jednak w wielu zadaniach, takich jak kryptografia lub symulacje, będą wielokrotnie lepsze.
 

Źródła: Science Daily

Polecamy artykuły:
Test: jeszcze szybsze Core i3 i Core i5	Testy monitorów LCD: 9 modeli Full HD	Niedrogie a wydajne: 5 x GTS450