Các nhà nghiên cứu sử dụng đối xứng để giải mã hành vi nhiễu lượng tử trong các bộ xử lý thế hệ tiếp theo

Các nhà nghiên cứu tại Phòng Thí nghiệm Vật lý Ứng dụng Johns Hopkins (APL) và Đại học Johns Hopkins đã đạt được bước tiến quan trọng trong việc đặc trưng hóa nhiễu lượng tử, một trở ngại lớn đối với việc tính toán lượng tử đáng tin cậy. Bộ xử lý lượng tử rất nhạy cảm với các tác động như biến đổi nhiệt độ, rung động, dao động điện và các hiệu ứng ở quy mô nguyên tử, những yếu tố này làm gián đoạn các trạng thái lượng tử mong manh và làm phức tạp quá trình tính toán. Các mô hình nhiễu hiện có thường quá đơn giản, không thể nắm bắt được nhiễu lan truyền cả theo thời gian và không gian trong bộ xử lý, từ đó cản trở sự phát triển của các mã sửa lỗi lượng tử chịu lỗi. Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu đã sử dụng tính đối xứng — một thuộc tính toán học giúp đơn giản hóa các cấu trúc phức tạp — nhằm hiểu rõ hơn về hành vi của nhiễu. Bằng cách sử dụng kỹ thuật phân rã không gian gốc, họ đã cấu trúc hệ lượng tử thành các trạng thái rời rạc được sắp xếp như các bậc thang. Qua việc quan sát cách nhiễu gây ra các chuyển đổi giữa các trạng thái này, họ có thể phân loại các tác động nhiễu và áp dụng các chiến lược giảm thiểu mục tiêu. Khung làm việc mới này cung cấp một đặc trưng chính xác hơn về nhiễu, dự kiến sẽ nâng cao cả thiết kế phần cứng và phát triển thuật toán cho tính toán lượng tử. Nghiên cứu này được công bố trong...