Una fórmula que predice los efectos del ruido ambiental sobre la información cuantitativa

Una fórmula que predice los efectos del ruido ambiental sobre la información cuantitativa
El ruido ambiental, representado aquí como un pequeño diablo, puede afectar el estado de una computadora cuántica al cambiar las fases de las diferentes ramas de sus funciones de onda de manera impredecible; Llamamos a este basurero. Aquí, la posición de las agujas del reloj representa la fase de una rama particular de la función de onda. Su modificación, desconocida para nosotros, afectaría el ballet exacto de recombinación de fases del que dependen los cálculos cuánticos. Foto: Lamy.

El ruido ambiental modula la fase de las diferentes ramas de una función de onda de forma inesperada, lo que supone una barrera crítica para el desarrollo de la computación cuántica. La cancelación de fase es el cambio de fase de un sistema cuántico y puede ir en contra del éxito de la computación cuántica. La desmagnetización puede ocurrir en dispositivos como las fibras ópticas, que transmiten información en forma de luz. La desmagnetización puede ocurrir en dispositivos como las fibras ópticas, que transmiten información en forma de luz.

Científicos de la Universidad de Ingeniería de Cornell y la Universidad de Amsterdam han creado una fórmula que predice los efectos del ruido ambiental en la información cuántica. Este desarrollo es esencial para diseñar y construir computadoras cuánticas que puedan operar en un universo imperfecto.

Los científicos analizaron un modelo llamado canal de desmagnetización de bosones para estudiar el efecto del ruido en la transmisión de información cuántica. Representa el proceso de eliminación de fase en un solo modo de luz a una longitud de onda y polarización específicas.

La capacidad cuántica, o la cantidad de qubits que se pueden transmitir de forma segura por uso de fibra, es el valor que determina el efecto del ruido en la información cuántica. El desafío de determinar la amplitud cuantitativa del canal de eliminación de fase bosónico para todos los tipos imaginables de ruido de eliminación de fase se ha resuelto completamente en el presente documento.

Científicos masculinoY Para superar los efectos del ruido, se puede incorporar redundancia en el mensaje para garantizar que la información cuántica aún se pueda recuperar en el extremo receptor. Esto es análogo a decir «Alfa, Beta, Charlie» en lugar de «A, B, C» cuando hablando por teléfono, aunque el mensaje enviado sea más largo, la repetición asegura que se entienda correctamente”.

El nuevo estudio determina cuánta redundancia se debe agregar a un mensaje cuántico para protegerlo de la eliminación de ruido. Esto es importante porque permite a los científicos determinar los efectos del ruido en la computación cuántica y desarrollar formas de superar estos efectos».

Referencia de la revista:

  1. Lami, L. y Wilde, MM Resolución precisa de las capacidades cuánticas y específicas de los canales de eliminación bosónica de algas. nacional Fotón. (2023). DOI: 10.1038 / s41566-023-01190-4
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