Не секрет, что квантовые вычисления крайне зависимы от состояния среды. Квантовые состояния кубитов страдают от вибраций, космических частиц, теплового движения молекул, электромагнитных полей и других потенциальных воздействий. Точно рассчитать уровень воздействия шума на кубиты — это значит оптимально настроить систему на работу, к чему приблизились учёные из США и Нидерландов.
Источник изображения: Pixabay
Исследователи из Инженерного колледжа Корнеллского университета и Университета Амстердама вывели формулу, которая предсказывает влияние шума окружающей среды на квантовую информацию — это крайне важное достижение для проектирования и создания квантовых компьютеров, способных работать в нашем несовершенном мире. В частности, шум непредсказуемым образом изменяет фазу различных составляющих волновой функции. Этот процесс изменения фазы квантовой системы называется дефазировкой, и он может негативно сказаться на квантовых вычислениях.
Новое исследование точно определяет, сколько избыточности необходимо добавить в квантовое сообщение, чтобы защитить его от дефазинга. Фактически учёные могут теперь количественно оценить влияние шума на квантовые вычисления и разработать методы преодоления этого влияния. Детально процесс проанализирован в статье в журнале Nature Photonics. В целом работа посвящена передаче квантовой информации по оптическим каналам связи, но может быть расширена до исследования других методов работы с квантовой информацией.