Pesquisadores est√£o apresentando um novo modelo de processamento de f√≥tons usando computa√ß√£o qu√Ęntica

quantumPesquisadores do Laborat√≥rio Nacional de Oak Ridge, do Departamento de Energia, demonstraram um novo n√≠vel de controle que adquiriram sobre f√≥tons codificados com informa√ß√Ķes qu√Ęnticas.

Joseph Lukens, Brian Williams, Nicholas Peters e Pavel Lougovski, cientistas e pesquisadores do Quantum Information Science Group da ORNL, realizaram opera√ß√Ķes separadas e independentes simultaneamente em dois qubits codificados com f√≥tons de diferentes frequ√™ncias. Qubits s√£o as menores unidades de informa√ß√£o qu√Ęntica.

Os cientistas qu√Ęnticos, trabalhando com qubits com codifica√ß√£o de frequ√™ncia, conseguiram executar uma √ļnica opera√ß√£o em dois qubits ao mesmo tempo, mas a computa√ß√£o qu√Ęntica conseguiu outra coisa.

“Para alcan√ßar uma computa√ß√£o qu√Ęntica global, precisamos ser capazes de executar diferentes fun√ß√Ķes em diferentes qubits ao mesmo tempo, e foi o que fizemos aqui”, afirmou Lougovski.

Segundo Lougovski, o sistema experimental do grupo – dois f√≥tons contidos em um √ļnico fio de cabo de fibra √≥ptica – √© “o menor computador qu√Ęntico que voc√™ pode imaginar”. Esta pesquisa marca a primeira demonstra√ß√£o de nossa abordagem baseada em frequ√™ncia √† computa√ß√£o qu√Ęntica global. ‚ÄĚ

“Muitos pesquisadores est√£o falando sobre o processamento de informa√ß√Ķes qu√Ęnticas com f√≥tons, mesmo usando frequ√™ncias”, disse Lukens. “Mas ningu√©m pensou em enviar v√°rios f√≥tons atrav√©s da mesma fibra √≥ptica para o mesmo espa√ßo e executar fun√ß√Ķes diferentes neles.”

O processador de frequ√™ncia qu√Ęntica da equipe permitiu que eles lidassem com a frequ√™ncia de f√≥tons para trazer superposi√ß√£o, um estado que permite fun√ß√Ķes qu√Ęnticas e capacidade computacional.

Diferentemente dos bits cl√°ssicos de dados codificados para computadores cl√°ssicos, os qubits superpostos codificados nas frequ√™ncias de f√≥tons t√™m valores de 0 e 1 e n√£o de 0 ou 1. Esse recurso permite que computadores qu√Ęnticos executem simultaneamente tarefas em conjuntos de dados maiores do que os atuais. supercomputadores.

Usando seu processador, os pesquisadores mostraram uma visibilidade de 97% da interfer√™ncia – uma medida de qu√£o dois f√≥tons s√£o similares – em compara√ß√£o com a taxa de visibilidade de 70% de uma pesquisa semelhante. Seus resultados mostraram que os estados qu√Ęnticos dos f√≥tons eram quase id√™nticos.

Os pesquisadores tamb√©m aplicaram um m√©todo estat√≠stico relacionado ao aprendizado mec√Ęnico para provar que o trabalho foi realizado com uma fidelidade muito alta e de maneira totalmente controlada.