Bilim adamları, yakalanan iyonlara sahip bir işlemci üzerinde kuantum rastgele örneklemenin doğrulanması için yeni bir etkili protokol geliştirmeyi ve göstermeyi başardılar. Üniversite Üniversitesi, Berlin Üniversitesi ve diğer kurumlardan uluslararası araştırmacı grubu, Nature Communications dergisinde başarısını sundu.
Kuantum avantajı, kuantum hesaplamaları alanındaki kuantum bilgisayarın belirli problemleri çözmede klasiği aştığı anı belirleyen temel hedeflerden biridir. Olasılıksal dağılımdan numune üretmekten oluşan kuantum rastgele örnekleme, böyle bir avantaj göstermenin potansiyel yollarından biridir.
Önceki çalışmalar kuantum bilgisayarlardaki rastgele örneklerin sorunlarını başarıyla çözse de, bu çözümlerin etkinliğini kontrol etmek zor bir görev olmaya devam etti. Klasik verilere dayanan mevcut doğrulama yöntemleri ya aşırı bilgi işlem kaynakları gerektiriyordu veya daha büyük kuantum sistemleri için zayıf bir şekilde ölçeklendirildi.
Uluslararası ekip tarafından geliştirilen yeni protokol, ölçümler (MBQC) tarafından kontrol edilen kuantum hesaplama modeline dayanmaktadır. Araştırmacılar, 4×4 küme durumunda düzenlenen 16 küpten oluşan yakalanan iyonlara sahip bir kuantum işlemci üzerindeki çalışmalarını başarıyla gösterdiler. Deneyin önemli bir özelliği, yakalanan iyonlar platformu için önemli bir teknolojik ilerleme olan bazı küplerin tekrar tekrar kullanılması olasılığıdır.
Yeni yöntem, karşılık gelen dağılımın klasik modellemesi neredeyse imkansız olsa bile, kuantum örneklemesinin doğruluğunu etkili bir şekilde kontrol etmenizi sağlar. Deney sırasında, bilim adamları küme durumunun hazırlanmasının doğruluğunu güvenilir bir şekilde değerlendirebildiler ve elde edilen ölçüm sonuçları teorik tahminlere çok yakındı.
Çalışmanın ortak görevlilerinden biri olan Profesör Jens Aizert şunları vurguladı: “Kavramsal başarı, örnekleme deneylerinin doğruluğunun kontrol edilmesinin, klasik örnekleri neredeyse doğrudan etkili bir şekilde almak imkansız olsa bile, etkili bir şekilde mümkün olduğunu anlamaktır. dağıtım. Bu ilgi çekicidir, çünkü deneyin sonuçları hakkında tahminler yapmanın imkansız olsa bile doğru bir şekilde yapıldığı söylenebilir. ”
Geliştirilen şema, kuantum bilgi işlem sistemlerinin performansını test etmek için diğer araştırma grupları tarafından kullanılabilir. Bu, daha gelişmiş kuantum bilgi işlem platformlarının oluşturulması ve kuantum şemalarındaki hatalara karşı koruma yöntemlerinin geliştirilmesi için önemli bir adımdır.
