Fysiker forklarer, hvordan hans forskning hjælper qubits med at forblive synkroniserede

Qubits, de grundlæggende enheder af kvanteinformation, er notorisk skrøbelige og tilbøjelige til at miste deres kvantetilstand. Dette skyldes en række faktorer, herunder støj fra omgivelserne og interaktioner med andre qubits.

En måde at beskytte qubits mod disse fejl er at bruge kvantefejlkorrektion, en teknik, der bruger flere qubits til at kode en enkelt logisk qubit. Dette gør det muligt for den logiske qubit at være mere modstandsdygtig over for fejl, da fejlene kan detekteres og rettes.

Kvantefejlkorrektion kræver dog et stort antal qubits, hvilket kan gøre det vanskeligt at implementere. Derudover er kvantefejlkorrektion ikke perfekt, og der er stadig en chance for, at der opstår fejl.

En anden tilgang til at beskytte qubits er at bruge kvantesynkronisering. Denne teknik involverer at bruge en kontrol-qubit til at holde de andre qubits synkroniserede. Kontrol-qubit er en qubit, der ikke bruges til at gemme information, men i stedet bruges til at sikre, at de andre qubits alle arbejder med samme frekvens.

Kvantesynkronisering kan hjælpe med at reducere virkningerne af støj og interaktioner mellem qubits, hvilket gør det til et værdifuldt værktøj til at beskytte kvanteinformation.

En fysiker, der arbejder på kvantesynkronisering, er Dr. John Martinis fra University of California, Santa Barbara. Dr. Martinis' forskning fokuserer på at udvikle nye teknikker til kvantesynkronisering, som er effektive og robuste.

I et nyligt papir demonstrerede Dr. Martinis og hans team en ny teknik til kvantesynkronisering, der bruger en enkelt kontrol-qubit til at synkronisere et stort antal data-qubits. Denne teknik er mere effektiv end tidligere metoder, og den er også mere robust over for støj.

Dr. Martinis' forskning er med til at fremme kvanteberegningsområdet ved at gøre det muligt at beskytte qubits mod fejl. Dette arbejde er essentielt for udviklingen af ​​kvantecomputere, som har potentialet til at revolutionere en bred vifte af områder, herunder økonomi, lægemiddelopdagelse og materialevidenskab.