Ученые Университета Сиднея сделали еще один шаг навстречу квантовым компьютерам - продемонстрировали способность прогнозировать будущее квантовых систем и увеличивать срок жизни кубитов.
Серьезным препятствием на пути появления надежных квантовых технологий является декогеренция — взаимодействие квантовой системы с окружающей средой, которое приводит к запутыванию и разрушению пригодных для использования квантовых свойств системы. Однако, сиднейские физики при помощи больших данных предсказали изменение квантовых систем и смогли предотвратить их нарушение, подавив декогеренцию.
«Люди регулярно применяют прогнозирование в каждодневном опыте. К примеру, когда мы играем в теннис, то предугадываем, куда упадет мяч, наблюдая за его полетом, — говорит глава исследовательской группы, профессор Майкл Бирчук. — Это работает потому, что законы, управляющие движением мяча, например, гравитация, постоянные и известные. Но что если бы они менялись случайным образом, пока мяч еще летит? В таком случае, почти невозможно было бы предсказать его поведение».
И тем не менее, это именно та ситуация, с которой имели дело физики, поскольку разрушение квантовой системы происходит случайно. Более того, говорит профессор Бирчук, в квантовом мире наблюдение уничтожает квантовость, так что ученым пришлось догадываться, как именно и где нарушится система. Поэтому они обратились за помощью к машинному обучению, чтобы понять, как удержать квантовые системы от разрушения.
«Рожденные после 2017 года дети никогда не будут водить автомобили»
Мнения
Оказалось, что то, что выглядело как случайное поведение, на самом деле несло в себе достаточно информации для компьютерной программы, которая смогла предугадать изменения системы. Затем она смогла прогнозировать будущее без прямого наблюдения, и на удивление точно.
Это позволило ученым предотвратить дезинтеграцию квантовых свойств и увеличить срок жизни кубитов. Этот прием применим к любым технологиям, включая специальные сверхпроводящие цепи, которые используют крупные корпорации, и превращает квантовые системы из лабораторной инновации в полезную технологию, пишет Phys.org.
В MIT разработали графен в 10 раз прочнее стали
Технологии
О создании ключевого элемента квантового компьютера — фотонного конвертера — сообщила команда ученых из Польши и Британии. Он способен изменять квантовые свойства отдельных фотонов и работает с невиданной эффективностью и стабильностью.