PRELOM: Vedci zrýchlili kvantové merania o rekordných 90 % bez straty presnosti
Nová štúdia publikovaná v prestížnej revue Physical Review Letters predstavuje inovatívnu stratégiu pre zrýchlenie kvantových meraní. Tento princíp tzv. výmeny priestoru za čas by mohol byť veľmi prospešný pre kvantové počítanie, kde presnosť a rýchlosť meraní predstavujú kritické faktory, upozorňuje Phys.org.
Kvantové merania na novej úrovni
Kvantové počítanie čelí mnohým výzvam, od chybovosti operácií a nestability qubitov až po ich škálovateľnosť. Menej diskutovaným, ale rovnako podstatným problémom je vernosť a rýchlosť kvantových meraní. Práve na riešenie tejto výzvy sa zamerali vedci pod vedením Christophera Corletta, profesora Noaha Lindena a Dr. Paula Skrzypczyka z University of Bristol, v spolupráci s odborníkmi z University of Oxford, University of Strathclyde a Sorbonne Université.
Kvantové merania si často vyžadujú kompromis medzi presnosťou a rýchlosťou. Dlhšie merania sú presnejšie, ale spomaľujú výpočty a zavádzajú šum a dekoherenciu. Vedci preto navrhli využitie pomocných qubitov na urýchlenie procesu pri zachovaní kvality merania.
Predstavme si analógiu s dvoma pohármi vody. Ak má jeden 100 ml a druhý 90 ml, rýchly pohľad na ne nemusí odhaliť rozdiel. Ak sa však na poháre pozrieme dlhšie, budeme si istejší. Pomocné qubity tu zohrávajú rolu zväčšenia objemu pohárov, čo uľahčuje rozlíšenie rozdielu.
Flexibilná a užitočná metóda
V praxi sa cieľový qubit previaže s N-1 pomocnými qubitmi a informácia sa prenesie na všetky pomocné qubity pomocou CNOT hradiel. Namiesto toho, aby sa jeden qubit meral čas t, všetky qubity sa merajú súčasne, ale iba po dobu t/N. Následné kombinovanie meraní vedie k rovnakej presnosti, ako keby bol jeden qubit meraný dlhší čas.
Namiesto jedného qubitu meraného po dobu t, vedci použili napríklad 10 qubitov meraných súčasne po dobu t/10. Vďaka tomu sa celý proces merania zrýchlil desaťnásobne bez straty presnosti – výsledok je teda rovnaký, ale dosiahnutý za desatinu času. Takéto lineárne zrýchlenie znamená až 90 % úsporu času (1 – 1/10 = 0,9), čo v populárnej interpretácii zodpovedá tvrdeniu, že meranie bolo zrýchlené o 90 %.
Simulácie ukázali, že v ideálnych podmienkach bez šumu schéma poskytuje lineárne zrýchlenie merania. Pri zohľadnení šumu sa zrýchlenie udržalo a v niektorých prípadoch dokonca prekonalo lineárnu predikciu. Nová metóda má široké možnosti využitia, najmä v kvantovom počítaní, kde presnosť merania zohráva kľúčovú úlohu pri kvantovej korekcii chýb. Metóda je aplikovateľná na rôzne typy kvantových systémov, vrátane chladených atómov, uviaznutých iónov a supravodivých qubitov.
Tím vedcov teraz pracuje na experimentálnej realizácii tejto techniky s cieľom jej nasadenia do reálnych kvantových počítačov. „Uistenie sa, že naša metóda je odolná voči šumu, je kľúčové pre jej praktickú implementáciu,“ zdôraznil profesor Linden.
Prvá kvantová náhoda
Ako sme upozornili v nedávnom článku, vedcom sa v oblasti kvantových technológií podarilo dosiahnuť ďalší nesmierne dôležitý míľnik. Vôbec po prvý krát totiž vygenerovali skutočne náhodné číslo. Kvantová náhodnosť sa tak stáva realitou a s ňou aj možnosť dosiahnuť vyššiu úroveň bezpečnosti v kybernetickom priestore.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
50 rokov tomu nikto neveril. Vedci potvrdili najšialenejšiu teóriu o vesmíre
Mysleli si, že vidia UFO. Záhadný objekt pri Slnku vydesil svet, skutočnosť je ešte zaujímavejšia
Vedci nič podobné nevideli: 3500 metrov pod morom našli „ducha“
Japonci prekonali fyziku. Odhalili ohybný solárny panel s neuveriteľnou efektivitou
PRELOM: Od smrti k životu za päť hodín. Vedci našli spôsob, ako dať „druhý život”
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Neprivodíš si ju počas života, má korene v génoch: Za zákernú poruchu môžu tvoji predkovia, tvrdia vedci
Zákerná baktéria z detstva prebúdza rakovinu hrubého čreva u dospelých. Vedci rozlúštili desaťročia starú záhadu
Tomáš a Lenka pretvorili 48 m² panelákového bytu na nadčasový minimalistický domov (FOTO)
Marcel Forgáč ostro: Slovensko sa definitívne zbláznilo, toto je zámerná a otvorená provokácia
Náročná slepá mapa: Už prvá otázka potrápi mnohých Slovákov. Ukáž, ako dobre poznáš svet (KVÍZ)
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Google začal vymazávať účty Gmail. Takto sa vyhneš strate e-mailov, súborov či fotografií
- Český strašiak vodičov už rozdáva pokuty. Odhalí „neviditeľný” problém áut
- Výrazne si nimi skracuješ život. Experti varujú pred nebezpečným druhom potravín, Slováci ho milujú
- USA ukončuje závislosť od Číny. Prevratný vynález im naplní zásoby kľúčovej látky
- Je najvyšší čas vymazať túto appku. Hackeri cez ňu získali heslá Slovákov a už ukradli desiatky miliónov eur
-
- Výrazne si nimi skracuješ život. Experti varujú pred nebezpečným druhom potravín, Slováci ho milujú
- NASA sleduje emisie CO2 z vesmíru. Najväčší znečisťovateľ v Európe je blízko Slovenska
- Google začal vymazávať účty Gmail. Takto sa vyhneš strate e-mailov, súborov či fotografií
- Je najvyšší čas vymazať túto appku. Hackeri cez ňu získali heslá Slovákov a už ukradli desiatky miliónov eur
- Český strašiak vodičov už rozdáva pokuty. Odhalí „neviditeľný” problém áut
-
- NASA sleduje emisie CO2 z vesmíru. Najväčší znečisťovateľ v Európe je blízko Slovenska
- Nové radary 24/7 s umelou inteligenciou nahnevali vodičov. Odhalia veľký zlozvyk Slovákov za volantom
- Rusko zradil dlhoročný spojenec. Ukrajine posiela obrovské množstvo zbraní
- Výrazne si nimi skracuješ život. Experti varujú pred nebezpečným druhom potravín, Slováci ho milujú
- USA má v rukách tajný sen Rusov. V sekunde by ukončil akýkoľvek konflikt
Cudzie vlády šíria lži v EÚ. Riešením má byť tvrdšia legislatíva
Európska raketa Vega-C úspešne odštartovala. Družica Biomass má mapovať svetové lesy
Výpadok elektriny v Španielsku a Portugalsku. Odborníci vylúčili tieto špekulácie
Astronauti z Tchien-kungu musia čakať. Návrat bol odložený kvôli bezpečnosti
Tisícky žiadostí o prácu, ale aj kritika. GIB EnergyX čelí otázkam o vplyve na životné prostredie
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Neprivodíš si ju počas života, má korene v génoch: Za zákernú poruchu môžu tvoji predkovia, tvrdia vedci
Zákerná baktéria z detstva prebúdza rakovinu hrubého čreva u dospelých. Vedci rozlúštili desaťročia starú záhadu
Tomáš a Lenka pretvorili 48 m² panelákového bytu na nadčasový minimalistický domov (FOTO)
Marcel Forgáč ostro: Slovensko sa definitívne zbláznilo, toto je zámerná a otvorená provokácia
Náročná slepá mapa: Už prvá otázka potrápi mnohých Slovákov. Ukáž, ako dobre poznáš svet (KVÍZ)
Copyright© 2025 by Startitup, s. r. o. Všetky práva vyhradené