Forscher machen einen Sprung bei der Messung von Quantenzuständen

Incels | ContraPoints (March 2019).

Anonim

Ein Durchbruch in die vollständige Charakterisierung von Quantenzuständen wurde heute als prestigeträchtige Empfehlung der Redaktion in der Zeitschrift Physical Review Letters veröffentlicht.

Die vollständige Charakterisierung (Tomographie) von Quantenzuständen ist eine Notwendigkeit für zukünftige Quantencomputer. Standardtechniken sind jedoch nicht ausreichend für die großen Quanten-Bit-Strings, die in Full-Scale-Quantencomputern notwendig sind.

Ein Forscherteam des Quantum Photonics Laboratory an der RMIT University und EQuS an der Universität Sydney hat eine neue Technik für die Quantentomographie demonstriert, die zukünftige Wege zur Charakterisierung großer Quantenzustände eröffnet und Robustheit gegen unvermeidbares Systemrauschen bietet.

Dr. Alberto Peruzzo, Direktor des Quantum Photonics Laboratory, sagte: "Dies ist ein großer Schritt vorwärts in der Quantentomographie. Unsere Technik kann auf alle Quantencomputerarchitekturen in Laboratorien auf der ganzen Welt angewendet werden."

"Die Charakterisierung von Quantenzuständen ist ein gravierender Engpass in der Quanteninformationswissenschaft. Die selbstgeführte Quantentomographie verwendet einen Suchalgorithmus, um den Quantenzustand iterativ zu" finden ".

"Diese Technik reduziert die erforderlichen Ressourcen erheblich, da keine Datenspeicher oder Nachverarbeitungen mehr erforderlich sind."

Robert Chapman, Hauptautor und RMIT-Doktorand, sagte, dass die verwendete Technik gegenüber unvermeidlichem Rauschen und experimentellen Fehlern weitaus robuster sei als Standardtechniken.

"Wir charakterisieren experimentell Quantenzustände, die in einzelnen Photonen kodiert sind - einzelne Lichtteilchen.

"Photonen sind ein starker Kandidat für zukünftiges Quantencomputing, unsere Methode kann jedoch auch auf andere Quantencomputerarchitekturen wie Ionenfallen und supraleitende Qubits angewendet werden.

"Jedes Experiment leidet unter Messrauschen, das die Ergebnisse verschlechtert. In unserem Experiment berechnen wir den Rauschpegel bis zu extremen Werten, um die Leistung unseres Algorithmus zu testen. Wir zeigen, dass die selbstgeführte Quantentomographie wesentlich robuster gegen Rauschen ist als die Standardtomographie.

"Wir hoffen, dass Forschungsgruppen unsere Technik als Werkzeug zur Charakterisierung großer Quantenzustände einsetzen und zukünftige Quantentechnologien nutzen können."

Die Forschung "Experimentelle Demonstration der selbstgesteuerten Quantentomographie" wurde in Physical Review Letters veröffentlicht und kann online abgerufen werden.

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