Współpraca przedstawicieli kilku różnych instytutów badawczych miała zapewnić autorom badań nowy wgląd w mechanizmy rządzące światem kwantowym, na przykład te, które powinny przełożyć się na powstanie wydajniejszych komputerów kwantowych. W toku prowadzonych eksperymentów, zaprezentowanych szerzej na łamach Nature Physics, członkowie zespołu badawczego wykazali, że kod oddelegowany do ochrony informacji kwantowej przed błędami wykazuje zgoła odmienne zachowanie w odniesieniu do magii, gdy jest wystawiony na spójne błędy.
Czytaj też: Ten materiał ma niebywale właściwości na poziomie kwantowym. Poszukiwano go od lat
Mianem magii określa się w tym przypadku stopień, w jakim śledzone stany odbiegają od tzw. stanów stabilizacyjnych. Owe stany magiczne były głównym obiektem zainteresowania naukowców stojących za publikacją, która trafiła na łamy Nature Physics. Dzięki przeprowadzonym eksperymentom fizycy wiedzą teraz lepiej, jaka jest geneza tego fenomenu oraz jak można byłoby prowadzić do powstawania stnaów magicznych w komputerach kwantowych.
Jak wyjaśnia jeden z autorów artykułu, Pradeep Niroula, zjawiska pokroju superpozycji i splątania kwantowego mają ogromny wpływ na to, jak kształtuje się potencjał komputerów kwantowych. Mimo to nie wystarczą one do sprawienia, że takie urządzenia całkowicie zdominują konwencjonalne komputery i będą wykorzystywane w codziennym życiu. Do realizacji tego scenariusza będzie potrzeba czegoś więcej i tym czymś mają być stany magiczne. Przy ich udziale pojawiają się kluczowe możliwości, sprawiające, że komputer kwantowy ma realną przewagę nad klasycznym.
Przemiana fazowa zarejestrowana przez naukowców powinna ułatwić projektowanie jeszcze wydajniejszych komputerów kwantowych
Przemiana fazowa zarejestrowana przez członków zespołu badawczego stojącego za ostatnimi postępami będzie bardzo istotna i może przesądzić o przyszłości tej niezwykłej technologii. Ostatnie osiągnięcia są szczególnie ważne ze względu na fakt, iż stany magiczne są wciąż dość słabo poznane. Co więcej, potwierdzenie, że taka przemiana faktycznie ma miejsce wskazuje na istnienie bardziej ogólnej teorii, która powinna mieć odniesienie do szeregu praktycznych możliwości.
Na podstawie wcześniejszych eksperymentów fizycy dowiedli, że jeśli w obwodzie kwantowym jest zbyt mało pomiarów, cały układ kwantowy staje się splątany. Ale jest też druga strona medalu: zbyt wiele pomiarów prowadzi do ograniczenia splątania. Z kolei przy stopniowym zwiększaniu gęstości pomiarów w układzie splątanie zacznie zanikać. Mówiąc krótko: kwantowa magia może być powszechna lub prawie zerowa, w zależności od tego, jakie podejście się zastosuje.
Czytaj też: Akumulatory litowe pod ścianą. Nowy magazyn energii jest czymś, czego na rynku jeszcze nie było
Mając dowody na przemianę fazową stanów magicznych naukowcy dokonali kluczowych postępów, ale jednocześnie postawili wiele nowych pytań, na które odpowiedzi będą teraz szukać. W ostatecznym rozrachunku być może uda się zbudować komputer kwantowy odporny na szum, co byłoby istnym kamieniem milowym dla całej tej technologii. A o potencjale drzemiącym w komputerach kwantowych chyba nie trzeba nikogo przekonywać, choć należy uczciwie przyznać, że wciąż nie został on jeszcze zaprezentowany w wystarczającym stopniu.