_ Provocarea cuantică trebuie să fie a rezolvat o milă sub pământ

Radiația din spațiu este o provocare pentru calculatoarele cuantice, deoarece timpul lor de calcul devine limitat de razele cosmice. Cercetătorii de la Universitatea de Tehnologie Chalmers, Suedia și de la Universitatea Waterloo din Canada merg acum în adâncul subteranului în căutarea unei soluții la această problemă — într-o mină adâncă de doi kilometri.

O cauză descoperită recent. de erori în calculatoarele cuantice este radiația cosmică. Particulele foarte încărcate din spațiu perturbă qubiții sensibili și îi fac să-și piardă starea cuantică, precum și capacitatea de a continua un calcul. Dar acum cercetătorii cuantici din Suedia și Canada își vor uni forțele pentru a găsi o soluție la problemă — în cea mai adâncă cameră curată din lume, la doi kilometri sub pământ.

„Suntem foarte încântați de acest proiect, deoarece se adresează întrebare foarte importantă despre modul în care radiația cosmică afectează qubiții și procesoarele cuantice. Obținerea accesului la această instalație subterană este crucială pentru a înțelege modul în care efectele radiațiilor cosmice pot fi atenuate", spune Per Delsing, profesor de tehnologie cuantică la Universitatea de Tehnologie Chalmers, Suedia. și director al Centrului Wallenberg pentru Tehnologia Cuantică.

Canadian Shield protejează împotriva razelor cosmice

Proiectul unic de cercetare este realizat în colaborare între cercetători de la Universitatea de Tehnologie Chalmers, Institutul pentru Calcularea cuantică (IQC) la Universitatea din Waterloo și SNOLAB lângă Sudbury, Ontario, Canada.

În studiu, qubiții supraconductori fabricați la Universitatea de Tehnologie Chalmers vor fi testați mai întâi deasupra solului atât în ​​Suedia, cât și în Canada. . În continuare, aceiași qubiți vor fi testați mult sub solul canadian, astfel încât diferențele dintre cele două medii să poată fi studiate. Cu ajutorul „scutului de pământ” gros de doi kilometri care înconjoară cea mai adâncă cameră curată din lume, situată în mina Vales Creighton din Ontario, cercetătorii ar putea opri razele cosmice sau radioactivitatea care altfel ar fi „eliminat” qubiții de mai sus. sol.

„SNOLAB menține cel mai scăzut flux de muoni din lume și are capabilități avansate de testare criogenică, ceea ce îl face un loc ideal pentru a efectua cercetări valoroase asupra tehnologiilor cuantice”, spune Jeter Hall, director de cercetare la SNOLAB și Profesor adjunct la Universitatea Laurentian din Canada.

Pentru ca impactul computerelor cuantice să fie realizat în societate, cercetătorii cuantici trebuie mai întâi să rezolve problema corectării erorilor. În timp ce computerele clasice utilizează sisteme care pot corecta erorile care apar și oferă rezultate fiabile, nu există sisteme actuale suficient de puternice pentru a corecta erorile semnificativ mai complexe care apar în calculatoarele cuantice.

Metodele de corectare a erorilor utilizate pe calculatoarele cuantice de astăzi presupun că fiecare eroare cauzată de razele cosmice are loc independent una de cealaltă. Aceasta este o evaluare incorectă, deoarece aceste tipuri de erori, dimpotrivă, se corelează de obicei între ele. Metodele actuale de corectare a erorilor nu pot corecta erorile de corelare, ceea ce înseamnă că mai mulți qubiți își pot pierde starea cuantică în același timp. Prin creșterea înțelegerii proceselor qubit, cercetătorii doresc acum să găsească metode pentru a reduce numărul de erori corelate.

„Cu acest proiect, sperăm să începem să înțelegem ce se întâmplă cu decoerența qubitului în relație. la razele cosmice și apoi începeți să înțelegeți modul în care radiația afectează qubiții în moduri mai controlate”, spune dr. Chris Wilson, profesor la Universitatea din Waterloo și activ la Institutul de calcul cuantic din Ontario.

Proiectul este realizat în colaborare între Universitatea de Tehnologie Chalmers, Institutul de calcul cuantic (IQC) de la Universitatea Waterloo, Ontario, Canada, și SNOLAB lângă Sudbury, Ontario, Canada.

(Fluierul)