ساخت کامپیوتر کوانتومی مقاوم در برابر خطا

 دانشمندان دانشگاه دوک با ایجاد یک کامپیوتر پیشرفته خطاهای محاسبات کوانتومی را به حداقل می‌رسانند.

 به گزارش اسپوتنیک، به نقل از نتایج مطالعه‌ی منتشره در نشریه علمی Nature، دانشمندان دانشگاه دوک در ایالات متحده امریکا ثابت نمودند که کامپیوتر های کوانتومی که از مجموع قطعات، ساخته شده است، می توانند نسبت به کامپیوتر های که از قطعات کامل ساخته شده اند، قابل اطمینان تر باشند.  این کشف به ایجاد دستگاه های محاسباتی کوانتومی مقاوم در برابر خطاها کمک می کند.

در آزمایش ، محققان چندین کیوبیت را با هم ترکیب کردند تا به عنوان یک واحد کل عمل کنند، یعنی یک کیوبیت منطقی تشکیل دهند. برای این کار، آنها از یک کد تصحیح خطا استفاده کردند که نویز تداخل با محاسبات را حذف می کند. در یک کیوبیت منطقی ، یک کیوبیت حاوی اطلاعات لازم است ، و بقیه به شما امکان می دهد خطاهایی را که بر دقت محاسبات تأثیر می گذارد تصحیح کنید.

در آزمایش، محققان چندین کیوبیت را ترکیب کردند تا به عنوان یک واحد عمل کنند، یعنی یک کیوبیت منطقی تشکیل دهند. برای این کار، آنها از یک کد تصحیح خطا استفاده کردند که نویز تداخل با محاسبات را حذف می کند. در یک کیوبیت می‌توان اطلاعات لازم را نگهداری نمود و بقیه کیوبیت این امکان را می دهند تا خطاهایی را که بر دقت محاسبات تأثیر می گذارد تصحیح نمود.افزودن کیوبیت منطقی به کامپیوتر کوانتومی به کاهش تصاعدی نرخ خطای کیوبیت منطقی منجر می‌شود.

در محاسبات کوانتومی یک کیوبیت یا بیت کوانتومی واحد پایه‌ای پردازش کوانتومی و رمزنگاری کوانتومی بوده و مشابه بیت در رایانه‌های کلاسیک می‌باشد:  کوچکترین واحد ذخیره اطلاعات و معیاری از مقدار اطلاعات کوانتومی است.

در محاسبات کوانتومی، روندی موسوم به «تصحیح خطا» پیشرفتی بسیار مهم محسوب می‌شود؛ زیرا کوچک‌ترین اختلال و خطا در روند محاسبات می‌تواند کل محاسبات را از بین ببرد. به زبان ساده، تصحیح خطا این امکان را برای کامپیوتر کوانتومی فراهم می‌کند که محاسبات پایدارتری انجام دهند.