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
Posádka vidí cez pancier a strelci mieria očami. Čínske tanky dostali sci-fi vylepšenie, aké Západ nemá
Po 6 rokoch čaká Slovákov „krvavé" vesmírne divadlo. Zatmenie Mesiaca príde v priaznivom čase (PREHĽAD)
Vedci objavili stovky záhadných galaxií, ktoré sa vymykajú štandardom. Nič podobné ešte nevideli
Má skoro 2000-krát silnejšiu gravitáciu než Zem. Čína aktivovala zvláštne zariadenie (+na čo slúži)
Ničia planétu a zarábajú miliardy. Nové dáta odhalili najväčších vinníkov klimatickej krízy
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Igor Matovič už ôsmykrát premenoval svoje hnutie. Od 1. augusta nesie nový názov
Plánuje vláda zrušiť 4 sviatky? „Za chvíľu budeme chodiť do roboty aj na Vianoce,“ vraví Matovič
Vladimir Putin potrebuje mier na Ukrajine. Tlačí ho k tomu jedna dôležitá okolnosť
Koniec častým ospravedlnenkám od rodičov. Ministerstvo školstva mení pravidlá, režim sa sprísňuje
Štát chystá „významné šetrenie“: Minister Erik Tomáš prezradil, na čo sa siahať nebude
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Jeden z najlepších akčných filmov roku 2025 práve dorazil online. Ponúka ho jediná služba
- Už žiadne pokuty, rovno ti vezmú auto. Susedná krajina spustila extrémne prísny zákon
- Ľudstvo objavuje „nový svet“. V hĺbke 2 000 metrov našli mimoriadne vzácny zdroj energie
- Slovákov odpočúvajú, ani o tom nevedia. Takto zistíš, či sa to týka aj tvojho mobilu
- Posledný argument odporcov skončil. Najväčší mýtus o elektromobiloch bol jedno veľké klamsto
-
- Tajná zbraň prírody? Vedci objavili baktériu, ktorá požiera najväčšiu pliagu ľudstva
- Ľudstvo objavuje „nový svet“. V hĺbke 2 000 metrov našli mimoriadne vzácny zdroj energie
- Jeden z najlepších akčných filmov roku 2025 práve dorazil online. Ponúka ho jediná služba
- Našli ich tam, kde to nikto nečakal. Zabudnutá planétka v našej Galaxii nesie známky života
- Slovákov odpočúvajú, ani o tom nevedia. Takto zistíš, či sa to týka aj tvojho mobilu
-
- Sankcie im zlomili väz. Rusko môže prísť o dôležitú zbraň, kľúčový výrobca je na pokraji bankrotu
- Derú sa do popredia svetovej ekonomiky. Veľmoc našla nálezisko so 100 miliónov tonami ropy
- Európa čelí novej hrozbe. Večný spojenec Ruska uvažuje nad tým, čo bolo doteraz nemysliteľné
- Slováci žili roky v klame. Režim Inkognito nie je vôbec neviditeľný, slúži hlavne na jednu vec
- Giganti sa spojili, aby zachránili spaľováky. Dostanú technológie, aké čakáš len od elektromobilov
POZOR: Obľúbeného AI chatbota zneužili podvodníci a od ľudí žiadajú obrovské sumy
Rusko zatlačili k zúfalému kroku. Benzínová kríza je na spadnutie, ceny palív lámu rekordy
Brusel riskuje všetko. EÚ hrozí strata vplyvu v kľúčovom rozhodovaní o budúcnosti planéty
Obrovský asteroid môže naraziť do Mesiaca. Zem čaká najväčší vesmírny dážď za 5 000 rokov
Ázijská mocnosť si zahráva s ohňom. Chce extrémne zvýšiť produkciu kľúčovej veci na vývoj AI
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP