Para ilmuwan telah menggunakan eksperimen pemikiran “kucing Schrödinger” yang terkenal untuk menemukan cara menghilangkan kesalahan di masa depan. komputer kuantum.
Metode baru ini mengkodekan informasi kuantum dalam atom antimon, yang memiliki delapan kemungkinan keadaan yang memungkinkan data disimpan lebih aman dibandingkan dalam qubit atau bit kuantum dua keadaan standar.
Kemajuan adalah langkah penting membuat kesalahan dalam sistem kuantum lebih kecil kemungkinannya, dan, jika hal ini terjadi, akan membuatnya lebih mudah untuk dideteksi dan diperbaiki, yang merupakan hambatan utama bagi perkembangan penyakit ini komputer kuantum. Para peneliti mempublikasikan temuan mereka Rabu (14 Januari) di jurnal. Fisika alam.
Pertama kali dirancang oleh fisikawan Erwin Schrödinger pada tahun 1925, eksperimen pemikirannya secara menggugah menggambarkan aturan aneh dunia kuantum membayangkan seekor kucing ditempatkan di dalam kotak buram dengan botol racun yang memiliki mekanisme pembukaan yang dikendalikan oleh peluruhan radioaktif, sebuah proses kuantum yang sepenuhnya acak.
Hingga kotak tersebut dibuka dan kucing tersebut diamati, menurut Schrödinger, aturan mekanika kuantum berarti bahwa kucing malang tersebut akan berada dalam superposisi keadaan, baik mati maupun hidup.
Dalam kasus sebuah qubitInformasi kuantum yang berkaitan dengan keadaan 0 atau 1 pada komputer klasik dapat dikodekan dalam keadaan “spin up” dan “spin down” dari sebuah atom; Putaran adalah momentum sudut intrinsik suatu partikel fundamental.
Namun jika kebisingan di dalam komputer kuantum menyebabkan putaran ini berubah secara tiba-tiba (seperti yang sering terjadi), keadaan kuantum akan hilang, menghasilkan kesalahan dan menghancurkan informasi yang terkandung di dalamnya.
Untuk mengatasi masalah ini, para peneliti di balik studi baru ini menanamkan atom antimon, yang memiliki delapan arah putaran berbeda, di dalam silikon. chip kuantum. Enam arah putaran tambahan atom antimon (diperoleh dari sifat gabungan atom yang menambahkan beberapa putaran individu) berarti bahwa, tidak seperti sistem keadaan dua putaran, satu kesalahan tidak cukup untuk menghancurkan informasi yang dikodekan.
“Seperti kata pepatah, kucing punya sembilan nyawa. Goresan kecil saja tidak cukup untuk membunuhnya,” rekan penulis Benyamin WilliamMahasiswa PhD di bidang teknik elektro dan telekomunikasi di University of New South Wales (UNSW) di Australia, mengatakan dalam sebuah pernyataan. “‘Kucing’ metafora kita memiliki tujuh nyawa: diperlukan tujuh kesalahan berturut-turut untuk mengubah ‘0’ menjadi ‘1’!”
Dengan adanya sistem ini, para peneliti mengatakan mereka sekarang akan bekerja untuk mendemonstrasikan metode untuk mendeteksi dan memperbaiki kesalahan pada chip mereka, suatu prestasi yang dianggap sebagai “Cawan Suci” dalam bidang komputasi kuantum.
“Jika terjadi kesalahan, kami segera mendeteksinya dan dapat memperbaikinya sebelum kesalahan bertambah banyak. Melanjutkan metafora ‘kucing Schrödinger’, seolah-olah kita melihat kucing kita pulang dengan cakaran besar di wajahnya”, komentarnya. -pengarang Andrea Morellokata seorang profesor teknik elektro dan fisika kuantum di UNSW dalam pernyataannya. “Dia masih jauh dari kata mati, tapi kita tahu dia terlibat perkelahian; kita bisa pergi dan mencari siapa yang menyebabkan perkelahian itu, sebelum hal itu terjadi lagi dan kucing kita menderita lebih banyak luka.”
