Fisikawan di Universitas Sydney telah mencapai terobosan Komputasi kuantum dengan membuat gerbang logika universal di dalam satu atom.

Menggunakan sistem koreksi kesalahan yang kuat yang dikenal sebagai kode Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP)-sering disebut “batu rosetta” dari komputasi kuantum-mereka berhasil melibatkan getaran ion yang terperangkap. Prestasi ini secara drastis mengurangi jumlah qubit fisik yang dibutuhkan, menangani salah satu rintangan terbesar dalam penskalaan komputer kuantum dan membawa mesin kuantum skala besar yang praktis lebih dekat dengan kenyataan.

Memerangi kesalahan kuantum pada skala

Membangun komputer kuantum yang besar dan andal adalah salah satu tantangan terberat sains. Hambatan utama adalah kesalahan acak yang terjadi ketika bit kuantum, atau qubit, melakukan operasinya.

Untuk membuat kemajuan, para peneliti telah mengembangkan cara penyandian qubit sehingga beberapa dapat digunakan untuk mendeteksi dan memperbaiki kesalahan pada orang lain. Ini memungkinkan kelompok qubit yang lebih kecil berfungsi dengan benar dan memberikan hasil yang bermakna.

Namun, semakin banyak qubit logis ditambahkan, semakin banyak qubit fisik yang diperlukan untuk mendukungnya. Persyaratan tumbuh begitu cepat sehingga meningkatkan ke komputer kuantum yang benar -benar berguna berubah menjadi mimpi buruk rekayasa besar.

Terobosan di University of Sydney

Para peneliti di Laboratorium Kontrol Kuantum di dalam Institut Universitas Sydney Nano kini telah mengambil langkah besar ke depan. Untuk pertama kalinya, mereka telah menunjukkan semacam gerbang logika kuantum yang membutuhkan lebih sedikit qubit fisik untuk berfungsi.

Pendekatan mereka melibatkan membangun gerbang logika yang melibatkan di dalam satu atom, menggunakan kode yang mengoreksi kesalahan canggih yang sering digambarkan sebagai “batu rosetta” dari komputasi kuantum. Kode ini telah mendapatkan nama panggilannya karena mengubah osilasi kuantum yang halus dan terus menerus menjadi negara bagian yang diskrit, seperti digital. Terjemahan itu membuatnya lebih mudah untuk menemukan dan memperbaiki kesalahan, sementara juga memberikan cara yang ringkas dan efisien untuk menyandikan qubit logis.

Kode GKP: Batu Rosetta untuk Komputasi Kuantum

Kode Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) bernama ini selama bertahun-tahun menawarkan kemungkinan teoretis untuk secara signifikan mengurangi jumlah fisik qubit yang diperlukan untuk menghasilkan ‘qubit logis’ yang berfungsi. Meskipun dengan efisiensi perdagangan kompleksitas, membuat kode sangat sulit dikendalikan.

Penelitian yang diterbitkan hari ini di Fisika Alam Menunjukkan hal ini sebagai realitas fisik, memanfaatkan osilasi alami dari ion yang terperangkap (atom Ytterbium yang bermuatan) untuk menyimpan kode GKP dan, untuk pertama kalinya, menyadari kuantum melibatkan gerbang di antara mereka.

Dipimpin oleh sesama Sydney Horizon Dr. Tingrei Tan di University of Sydney Nano Institute, para ilmuwan telah menggunakan kendali indah mereka atas gerakan harmonik ion yang terperangkap untuk menjembatani kompleksitas pengkodean qubit GKP, yang memungkinkan demonstrasi keterjeratan mereka.

“Eksperimen kami telah menunjukkan realisasi pertama dari gerbang logis universal yang ditetapkan untuk qubit GKP,” kata Dr. Tan. “Kami melakukan ini dengan secara tepat mengendalikan getaran alami, atau osilasi harmonik, dari ion yang terperangkap sedemikian rupa sehingga kami dapat memanipulasi qubit GKP individu atau melibatkan mereka sebagai pasangan.”

Gerbang logika kuantum dan inovasi perangkat lunak

Gerbang logika adalah sakelar informasi yang memungkinkan komputer – kuantum dan klasik – dapat diprogram untuk melakukan operasi logis. Gerbang logika kuantum menggunakan keterjeratan qubit untuk menghasilkan jenis sistem operasional yang sama sekali berbeda dengan yang digunakan dalam komputasi klasik, menopang janji besar komputer kuantum.

Penulis pertama Vassili Matsos adalah mahasiswa PhD di School of Physics dan Sydney Nano. Dia mengatakan: “Secara efektif, kami menyimpan dua qubit logis yang dapat dikoreksi dengan kesalahan dalam satu ion yang terperangkap dan menunjukkan keterikatan di antara mereka.

“Kami melakukan ini menggunakan perangkat lunak kontrol kuantum yang dikembangkan oleh Q-CTRL, perusahaan start-up spin-off dari Laboratorium Kontrol Kuantum, dengan model berbasis fisika untuk merancang gerbang kuantum yang meminimalkan distorsi qubit logis GKP, sehingga mereka mempertahankan struktur halus kode GKP saat memproses informasi kuantum.”

Tonggak sejarah dalam teknologi kuantum

Apa yang dilakukan Mr Matsos adalah melibatkan dua ‘getaran kuantum’ dari satu atom. Atom yang terperangkap bergetar dalam tiga dimensi. Gerakan di setiap dimensi dijelaskan oleh mekanika kuantum dan masing -masing dianggap sebagai ‘keadaan kuantum’. Dengan melibatkan dua status kuantum ini yang direalisasikan sebagai qubit, Mr Matsos menciptakan gerbang logika hanya menggunakan satu atom, tonggak sejarah dalam teknologi kuantum.

Hasil ini secara besar -besaran mengurangi perangkat keras kuantum yang diperlukan untuk membuat gerbang logika ini, yang memungkinkan mesin kuantum diprogram.

Dr. Tan mengatakan, “Kode koreksi kesalahan GKP telah lama menjanjikan pengurangan tuntutan perangkat keras untuk mengatasi tantangan overhead sumber daya untuk penskalaan komputer kuantum. Eksperimen kami mencapai tonggak penting, menunjukkan bahwa kontrol kuantum berkualitas tinggi ini menyediakan alat kunci untuk memanipulasi lebih dari satu quit logis.

“Dengan menunjukkan gerbang kuantum universal menggunakan qubit ini, kami memiliki fondasi untuk bekerja menuju pemrosesan informasi kuantum skala besar dengan cara yang sangat efisien perangkat keras.”

Menuju mesin kuantum yang dapat diskalakan dan efisien

Di tiga percobaan yang dijelaskan dalam makalah ini, tim Dr. Tan menggunakan ion ytterbium tunggal yang terkandung dalam apa yang dikenal sebagai Paul Trap. Ini menggunakan serangkaian laser yang kompleks pada suhu kamar untuk menahan atom tunggal dalam perangkap, memungkinkan getaran alami dikontrol dan digunakan untuk menghasilkan kode GKP yang kompleks.

Penelitian ini merupakan demonstrasi penting bahwa gerbang logika kuantum dapat dikembangkan dengan jumlah fisik qubit yang berkurang, meningkatkan efisiensinya.

Referensi: “Gerbang Kuantum Universal Set untuk Gottesman -Kitaev -Preskill Logical Qubit” oleh VG Matsos, Ch Valahu, MJ Millican, T. Navickas, XC Kolesnikow, MJ Biercuk dan Tr Tan, 21 Agustus 2025, Fisika Alam.
Dua: 10.1038/S41567-025-03002-8

Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan buletin ScitechDaily.

Para peneliti mengungkapkan hubungan kuantum yang aneh antara Carbyne dan karbon nanotube – dua bahan yang tidak boleh “berbicara” tetapi entah bagaimana melakukannya. Penemuan ini dapat membentuk kembali bagaimana kami merancang perangkat nano yang sangat sensitif. Untuk merancang generasi berikutnya dari bahan pintar, para ilmuwan perlu memahami bagaimana atom berinteraksi pada skala terkecil. Itu berarti menyelam ke dunia kuantum yang aneh (…)

RisalahPos.com Network

Untuk bagian yang lebih baik dari dekade terakhir ini, Doctor Who Fandom adalah orang yang saya menari -nari, mencoba masuk ke dalamnya tetapi tidak pernah benar -benar berkomitmen. Apa yang membuatnya sangat menantang adalah jadwal rilis yang terhuyung -huyung, dengan Inggris mendapatkan episode terlebih dahulu sementara kita di AS harus menunggu. Seringkali, untuk kekhawatiran saya, saya akhirnya melihat spoiler pada bulan Tumblr sebelumnya, yang sangat mengecewakan untuk sedikitnya. Namun, ketika kemitraan antara BBC dan Disney diumumkan dengan rencana bahwa itu akan mengudara secara global pada jadwal reguler, saya bersemangat untuk kembali. Itu dan saya adalah penggemar berat dokter baru Ncuti Gatwa dari miliknya Pendidikan seks hari -hari

Tentu, itu seperti pekerjaan rumah make-up untuk menonton lima spesial episodik, yang menunjukkan apa yang terjadi ketika dokter ke-13 beregenerasi ke tanggal 14 dengan tampilan versi ke-11 David Tennant dari Time Lord. Tapi itu menyenangkan untuk mendapatkan penyegaran itu melalui dinamika yang akrab antara Dokter dan Donna untuk menjelaskan pengetahuan dalam waktu singkat. Dan itu bagus untuk memberikan versi identitas baru dari dokter itu terpisah dari mereka yang berpisah menjadi waktu Gatwa. Begitu dia bertemu teman pertamanya, Ruby Sunday (Millie Gibson), kami pergi ke balapan ruang angkasa.

Ada beberapa episode yang luar biasa, termasuk alien Bridgerton Satu, yang memperkenalkan Rogue (diperankan oleh Jonathan Groff) sebagai minat cinta dokter dan memperluas pengetahuan baru untuk iterasi karakter ini. Namun, kadang -kadang, seri ini macet dengan ide -ide yang diulang dari dokter atau utas lain yang tidak dibayar dan dimainkan berlebihan (Nyonya Flood). Terkadang tampaknya menahan diri untuk berkomitmen penuh pada potensi Gatwa sebagai penguasa waktu hitam pertama. Dan sebagai hasilnya beberapa episode yang berupaya membahas bagaimana hal itu memengaruhi caranya manusia Cenderung melihatnya sekarang merasa terkendala atau seolah -olah mereka menarik pukulan.

Setelah Disney tiba -tiba mengambil langkah mundur dalam representasi yang tampaknya karena iklim politik saat ini, misalnya dengan menghapus alur cerita trans dalam pertunjukan Pixar Menang atau kalahterasa lebih sulit ditemukan Doctor Who Di halaman arahan Disney+, sebuah langkah yang sedikit memprihatinkan sebagai pengamat reguler acara di platform. Ketika saya pergi untuk melihat apakah episode baru dijatuhkan, saya sering harus mencari pertunjukan dan menemukan kurangnya iklan mengecewakan. Sayang sekali karena era baru ini menyenangkan dan menawan karena magnet Gatwa. Itu mendorong pertunjukan, dan setiap kali dia bertemu teman baru atau berteman, rasanya seolah -olah dia bisa menjadi milik Anda juga. Jadi itu mengecewakan Doctor Who tidak ditampilkan bersama fandom juggernaut lainnya seperti Marvel dan Star Wars.

Disney yang paling dilakukan? Tahun lalu, TARDIS muncul di Disneyland untuk foto ops. Itu membuat saya bertanya -tanya apakah pengalaman Disney mengingatnya Doctor WhoKehadiran kembali bertahun -tahun. Faktanya, salah satu percobaan pertama saya mencelupkan kaki saya ke dunia Whovian mungkin 13 tahun yang lalu ketika saya berada di Disneyland di kapal Sungai Mark Twain, dan saya melihat pemandangan teraneh di Pulau Tom Sawyer. Ada pria dengan topi Fez dan setelan jas yang diikat busur atau mantel berjubah berlarian. Orang -orang di taman hari itu berpakaian seperti berbagai dokter dan teman. Ketika saya turun dari kapal, saya bertanya kepada salah satu peserta apa yang sedang terjadi, dan ternyata tidak resmi Doctor Who Bertemu dengan Gallifrey One, Konvensi Whovian di LA. Ini jauh sebelum Disney memiliki firasat untuk mendapatkan pertunjukan dan teman -teman yang saya buat hari itu mengilhami saya untuk menonton pertunjukan. Tapi seperti yang saya katakan, saat itu internet dipenuhi dengan spoiler.

Saya terkejut bahwa Disney belum bergerak untuk terhubung dengan penonton yang datang kepada mereka bahkan sebelum akuisisi acara, terutama di taman hiburan. Baru-baru ini, taman hiburan yang terinspirasi oleh film lainnya telah mulai menjadi tuan rumah acara fandom setelah gelap, menggambar semua kemitraan IP mereka termasuk properti sci-fi utama. Saya bertanya -tanya apakah itu bisa berarti Disney akhirnya mungkin melihat Doctor Who sebagai aset untuk memasukkan dalam penawaran fandomnya sendiri. Bayangkan jika Disney akhirnya menampilkan The Doctor selama Oogie Boogie Bash Halloween, yang memungkinkan penggemar untuk bertemu dengan karakter wajah yang terinspirasi oleh Dokter Kelima Belas dan teman-temannya dan berpotensi terlibat kembali kepada para penggemar yang lebih tua yang ragu-ragu dengan bergantian bertemu dan menyapa dengan Dokter Keempat Belas dan Donna.

Mudah -mudahan Disney akan terus memperkuat pertunjukan dan tidak ketinggalan kesempatan untuk menghidupkannya dengan cara yang dapat membawa lebih banyak penggemar dan menghidupkan kembali yang lebih tua untuk era yang diisi dengan begitu banyak potensi. Saya terus terang bosan dengan wacana internet yang sudah memicu rumor pembatalan yang akan datang. Ini adalah bab baru yang hebat yang benar -benar layak mendapat kesempatan – beberapa episode terakhir dengan teman kedua dokter telah menjadi karya yang menyenangkan dari chemistry Gatwa bersama Andor Varada Sethu sebagai Belinda Chandra.

Bahkan dengan platform yang berjangkauan jauh seperti Disney+, entah bagaimana masih terasa seperti orang tidak menyadari bahwa pertunjukan itu kembali dan harus tetap menjadi bagian dari percakapan budaya. Gatwa adalah seseorang yang benar -benar tidak dapat Anda lihat saat ia mewujudkan keajaiban Dokter dengan cara yang memungkinkan kegembiraan dan kegembiraan bersinar selama petualangan yang telah berfungsi sebagai temu janji temu mingguan. Jika ada dokter yang muncul di luar pintu saya, yang kelima belas adalah dengan siapa saya menari.

Ingin lebih banyak berita IO9? Lihatlah kapan mengharapkan rilis Marvel, Star Wars, dan Star Trek terbaru, apa yang selanjutnya untuk alam semesta DC di film dan TV, dan semua yang perlu Anda ketahui tentang masa depan Doctor Who.

RisalahPos.com Network