Kupa e Shenjtë e makinerive kuantike mund të jetë afër

Nga OraNews Përditësimi i fundit 1 Dhjetor 2024, 14:58

Premtimi i kompjuterëve kuantikë nuk është ekzagjeruar.

Duke përdorur fuqinë llogaritëse të jashtëzakonshme të kuanteve, këto makineri mund të përshpejtojnë zbulimet mjekësore, të krijojnë materiale të reja ekzotike, të sigurojnë kibernetikën dhe madje të ndihmojnë në zgjidhjen e ndryshimeve klimatike.

Për gjithë arritjet e mrekullueshme të mundësuara nga numërimi klasik i bitëve, kompjuterët kuantikë do ta çonin risinë njerëzore në një epokë krejtësisht të re. 

Por ka një problem: kuantet kanë prirje të krijojnë gabime. Ky efekt anësor është i kuptueshëm kur merret parasysh se çfarë kërkohet për t'i mbajtur ato në gjendje kuantike (temperatura afër zeros absolute, magnetë superpërçues, etj.).

Nëse kuantet përjetojnë "zhbërje" nga ndonjë ndërhyrje elektromagnetike ose ndryshim temperature, ato sjellin gabime. Dhe nëse një kuant nuk mund të qëndrojë në superpozicionin ku mund të jetë njëkohësisht si një ashtu dhe zero, atëherë ai kthehet në një bit klasik. 

Këto gabime janë një nga kufizimet kryesore të kompjuterëve kuantikë. Sipas një vlerësimi, ndodh një gabim çdo 1000 operacione, ndërsa shkalla e gabimeve duhet të jetë një në një trilion që kompjuteri kuantik të bëhet praktik.

Fatmirësisht, dy teoricienë të informacionit kuantik nga Instituti Nano i Universitetit të Sidneit kanë zhvilluar një arkitekturë të re që shmang gabimet duke përdorur më pak kuante.

Ky përparim e bën ruajtjen e informacionit kuantik më të besueshëm dhe na afron më pranë realizimit të një disku të ngurtë kuantik. Rezultatet e studimit u publikuan në revistën "Nature Communications". 

"Ka ende barriera të mëdha për t'u kapërcyer në zhvillimin e një kompjuteri universal kuantik," tha Dominic Williamson, bashkautor i studimit.

"Një nga më të mëdhatë është fakti që ne duhet të përdorim shumicën e kuanteve për të shtypur gabimet që shfaqen në këtë teknologji.

Arkitektura jonë e propozuar do të kërkojë më pak kuante për të shmangur më shumë gabime, duke liruar më shumë për përpunimin kuantik të dobishëm." 

Kjo arkitekturë e re dhe e efektshme e sjell korrigjimin e gabimeve në një dimension krejtësisht të ri. Zakonisht, korrigjimi i gabimeve në 3D mund të zbutë gabimet vetëm përgjatë një linje kuantesh. Por kjo teknikë e re përdor një strukturë 3D me "kode topologjike me parametra optimalë" që lejon korrigjimin e gabimeve në dy dimensione brenda strukturës 3D. 

"Ky përparim mund të ndihmojë në transformimin e mënyrës se si ndërtohen dhe operohen kompjuterët kuantikë, duke i bërë ata më të arritshëm për një gamë të gjerë aplikimesh, nga kriptografia te simulimet komplekse të sistemeve shumëtrupëshe kuantike," tha Stephen Bartlett, drejtor i Institutit Nano të Universitetit të Sidneit. 

Sigurisht, krijimi i këtij korrigjimi laboratorik të gabimeve është një gjë, ndërsa shkallëzimi i tij është një sfidë krejt tjetër. Por ky hap i ri drejt korrigjimit 2D të gabimeve na afron në mënyrë të pashmangshme me realizimin e potencialit kuantik të njerëzimit.