Apa yang bisa menjadi simetri tersembunyi untuk komputer kuantum yang sangat kuat

Para peneliti telah menemukan bahwa simetri tersembunyi bisa menjadi kunci sistem kuantum yang lebih kuat.

Para peneliti telah menemukan cara untuk melindungi sistem kuantum yang sangat rapuh dari kebisingan yang dapat membantu merancang dan mengembangkan perangkat kuantum baru, seperti komputer kuantum yang sangat kuat.

Para peneliti dari University of Cambridge telah menunjukkan bahwa partikel mikroskopis dapat saling berhubungan atau terjalin dalam jarak yang jauh bahkan jika mereka terputus secara acak. Dengan menggunakan teori matematika kuantum, mereka menemukan pengaturan sederhana di mana partikel yang terlibat dalam sistem kuantum dengan kemungkinan kesimetrian yang sebelumnya tidak diketahui dapat distabilkan bahkan dengan adanya derau.

Hasilnya, dilaporkan di jurnal Surat ulasan fisik, Buka jendela baru ke dunia kuantum misterius yang dapat merevolusi teknologi masa depan dengan mempertahankan efek kuantum di lingkungan yang bising, satu-satunya hambatan terbesar bagi perkembangan teknologi nasional semacam itu. Memperluas kemampuan ini akan menjadi inti dari komputer kuantum.

“Sampai kita menemukan cara untuk membuat sistem kuantum lebih bertenaga, aplikasi dunia nyata mereka akan dibatasi.” – Shovan Dutt

Sistem kuantum didasarkan pada perilaku aneh partikel atom dan dapat merevolusi cara penghitungan kompleks dilakukan. Bit komputer sederhana adalah sakelar listrik yang dapat diatur ke satu atau nol, bit kuantum, atau quibit, ke satu, nol, atau keduanya pada saat yang bersamaan. Selain itu, saat dua tanda kutip berpotongan, pengoperasian salah satu segera memengaruhi yang lain, tidak peduli seberapa jauh jaraknya. Keadaan ganda ini memberi komputer kuantum kekuatannya. Komputer yang terdiri dari quits yang terlibat, bukan bit biasa, dapat melakukan kalkulasi di luar kemampuan superkomputer terkuat sekalipun.

“Namun, quibot adalah benda yang sangat halus dan suara terkecil di lingkungannya dapat mematahkan keterikatannya,” kata Dr. Shovan Dutt dari Laboratorium Cavendish di Cambridge, penulis pertama makalah tersebut. “Sampai kita menemukan cara untuk membuat sistem kuantum lebih bertenaga, aplikasi dunia nyata mereka akan dibatasi.”

Beberapa perusahaan – terutama IBM dan Google – telah membangun komputer kuantum yang berfungsi, meskipun sejauh ini mereka dibatasi hingga kurang dari 100 kuintal. Mereka membutuhkan isolasi yang hampir lengkap dari suara, dan bahkan kemudian memiliki masa hidup yang sangat singkat yaitu beberapa mikrodetik. Kedua perusahaan memiliki rencana untuk mengembangkan 1.000 komputer kuantum kuintal dalam beberapa tahun mendatang, meskipun komputer kuantum tidak akan mencapai penggunaan praktis sampai masalah stabilitas diatasi.

Sekarang, Dutt dan rekan penulisnya Profesor Nigel Cooper telah menemukan sistem kuantum yang kuat di mana banyak pasangan kutipan terlibat bahkan di tengah-tengah kebisingan.

Mereka memodelkan sistem atom dalam pembentukan kisi, di mana atom berinteraksi kuat satu sama lain dari satu lokasi kisi ke lokasi lain. Penulis menemukan bahwa jika suara ditambahkan di tengah kisi, itu tidak mempengaruhi partikel yang terlibat antara sisi kiri dan kanan. Hasil dari fitur luar biasa ini berasal dari jenis simetri khusus yang mempertahankan jumlah yang terlibat.

Dutt berkata, “Kami tidak mengharapkan tren ini stabil sama sekali. “Kami telah menemukan simetri rahasia ini, yang sangat jarang terjadi dalam sistem yang bising ini.”

Mereka menunjukkan bahwa simetri tersembunyi ini melindungi pasangan yang terlibat dan memungkinkan mereka untuk mengontrol jumlah mereka dari nol hingga nilai maksimum. Kesimpulan serupa dapat diterapkan ke berbagai sistem fisik dan dapat direalisasikan dengan elemen yang sudah ada pada platform eksperimental, menciptakan cara yang dapat dikontrol untuk terlibat dalam lingkungan yang bising.

“Ketidakstabilan lingkungan yang tidak terkendali buruk untuk bertahan dari efek kuantum seperti pemalsuan, tetapi dengan sengaja merekayasa jenis masalah tertentu dan dapat mempelajari bagaimana partikel bereaksi,” kata Dutt. “Kami telah menunjukkan bahwa bentuk masalah yang umum sebenarnya dapat membuat banyak pasangan yang terlibat – dan menghemat yang merupakan insentif besar untuk pengembangan eksperimental dalam kasus ini.”

Para peneliti berharap untuk mengkonfirmasi hasil teoritis mereka melalui eksperimen di tahun depan.

Referensi: Shovan Dutt dan Nigel R. Cooper, “A Lucy Cubit Array in Long-Range Coherence and Multiple Stable States” oleh “Desember 2020” 20 Surat ulasan fisik.
DOI: 10.1103 / FizerVillet 125.240404

Studi ini didanai oleh Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC).

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

“Doodle Ringan” Nyata dalam Waktu Nyata

Para peneliti di Tokyo Metropolitan University telah merancang dan menerapkan algoritme yang disederhanakan untuk mengubah garis yang digambar secara bebas menjadi hologram pada CPU...

Teleskop Webb NASA menyertakan tabir surya seukuran lapangan tenis untuk perjalanan jutaan kilometer

Kedua wajah tabir surya James Webb Space Telescope dinaikkan secara vertikal untuk mempersiapkan pelipatan lapisan tabir surya. Kredit: NASA / Chris Gunn Insinyur bekerja...

Mineralogi Hangat Global Mengelola Pusat Perlindungan Kehidupan Batin

Tim lapangan DeMMO dari kiri ke kanan: Lily Momper, Brittany Kruger, dan Caitlin Casar mengambil sampel air yang meledak dari toilet DeMMO. Pendanaan:...

Genom manusia modern tertua, direkonstruksi menggunakan DNA tengkorak berusia 45 tahun

Tengkorak dari Gua Zlatyk dekat Praha ini adalah milik orang modern paling awal yang diketahui di Eropa. Penulis: Marek Jantach Tengkorak fosil seorang wanita...

Peralihan rahasia yang luar biasa terbuka yang dapat merevolusi pengobatan serangan jantung

Para peneliti di Victor Chang Institute for Heart Research di Sydney telah menemukan gen baru yang penting yang kami harap dapat membantu jantung manusia...

Newsletter

Subscribe to stay updated.