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.

Dengan tiga episode tersisa di musim pertama of Sang Pembantukreator acara Leslye Headland mengakui bahwa dia belum selesai memasukkan potongan-potongan gaya lama Perang Bintang mitologi dari Alam Semesta yang Diperluas, alias Legenda.

Legenda, tentu saja, adalah nama untuk Perang Bintang cerita yang ditulis sebelum Disney membeli waralaba tersebut dan menempatkan semuanya di bawah satu kanon besar. Meskipun cerita-cerita ini tidak lagi dianggap telah terjadi secara “resmi”, mereka memiliki elemen-elemen yang perlahan-lahan dibawa oleh beberapa kreator ke dalam kanon. Salah satu contoh terbaru: Grand Admiral Thrawn dari Pewaris Kekaisaran muncul di Ahsoka.

Hal ini terjadi pada Asistennya juga dan contoh besarnya datang di episode kelima acara itu, “Malam.” Episode ini memperkenalkan logam yang disebut kortosis, bijih khusus yang berasal dari novel tahun 1998 Dan makan oleh Michael Stackpole dan dapat menangkis lightsaber untuk sementara. Itu logam helm orang asing terbuat dari dan Anda bisa baca lebih banyak lagi tentang kortosis dan sejarahnya di sini. Berbicara dengan InverseHeadland menjelaskan mengapa mengkanonisasi kortosis dalam Asistennya tidak dianggap enteng, dan mengisyaratkan masih ada hal lain yang akan datang.

“Ini hal yang rumit karena Anda menghormati George Lucas dalam artian Anda tidak ingin melemahkan kekuatan lightsaber,” kata Headland. “Dalam hal itu, lightsaber hampir dianggap suci, tidak hanya dalam serialnya, tetapi juga dalam budaya pop. Namun, kortosis adalah elemen baru yang hebat, dan saya selalu menganggapnya sebagai hal yang keren untuk digabungkan. (Kelompok cerita Lucasfilm) Pablo Hidalgo dan saya banyak mengerjakan intriknya sebelum kami mulai mendesainnya. Sangat penting agar lightsaber itu bisa pecah, dan pada dasarnya tidak terlalu keras. Itulah sebabnya Jecki dapat melepaskan helmnya dengan sangat cepat. Lightsaber itu agak rapuh. Sumber dayanya juga terbatas, itulah sebabnya ia tidak memiliki seluruh baju zirah, dan armor itu hanya berfungsi selama mungkin satu menit. Kami bekerja sangat keras untuk membuat tampilannya, karena kami tidak ingin terlihat terlalu kuat atau terlalu konyol. Pablo, (seniman visual) Rob Bredow, dan saya banyak membicarakannya. Jadi itulah kisah kortosis, tapi hal-hal Legends lainnya dapat kita bicarakan setelah final.”

Seluruh wawancara di Terbalik fantastis dan layak dibaca, tetapi jawaban ini menonjol karena beberapa alasan. Pertama, Anda dapat melihat betapa hormatnya Headland terhadap Perang Bintang mitologi di sini. Dia memikirkannya, mempertimbangkannya, dan dia tidak membuat keputusan dengan mudah. ​​Lalu ada godaan di akhir. Legenda lainnya akan datang? Apakah ada hal khusus yang ingin Anda lihat?

Asistennya adalah streaming di Disney+ dengan episode baru yang akan tayang Selasa pukul 9 malam ET.

---

Ingin berita io9 lainnya? Lihat kapan Anda bisa mendapatkan berita terbaru Sebuah keajaibanBahasa Indonesia: Perang BintangDan Perjalanan Bintang rilis, apa selanjutnya untuk DC Universe di film dan TVdan semua yang perlu Anda ketahui tentang masa depan Dokter yang.

TOKYO (AP) — Pemerintah Jepang mengajukan protes pada hari Jumat kepada Kedutaan Besar AS di Tokyo atas sedikitnya dua kasus kekerasan seksual yang melibatkan prajurit Amerika di pulau Okinawa di selatan Jepang yang baru-baru ini dipublikasikan.

Dalam satu kasus, seorang anggota Angkatan Udara dituduh melakukan penyerangan terhadap seorang gadis berusia 16 tahun pada bulan Desember, sementara kasus lainnya, yang terjadi pada bulan Mei, melibatkan seorang Marinir yang dituduh melakukan penyerangan terhadap seorang wanita berusia 21 tahun.

Kasus yang melibatkan penyerangan remaja tersebut mengingatkan banyak warga Okinawa akan pemerkosaan seorang gadis berusia 12 tahun oleh tiga anggota militer AS pada tahun 1995, yang memicu protes besar-besaran terhadap kehadiran pasukan AS yang besar di Okinawa. Hal ini berujung pada kesepakatan antara Tokyo dan Washington pada tahun 1996 mengenai penutupan pangkalan udara utama AS, meskipun rencana telah tertunda karena protes di lokasi yang ditunjuk untuk relokasi di bagian lain pulau.

Sekitar 50.000 tentara AS berada dikerahkan di Jepang berdasarkan pakta keamanan bilateral, sekitar setengahnya berada di Okinawa, yang peran strategisnya dipandang semakin penting bagi aliansi militer Jepang-AS dalam menghadapi meningkatnya ketegangan dengan Tiongkok. Peralihan militer Jepang ke barat daya juga sangat terfokus pada Okinawa dan pulau-pulau terdekat.

Kepala Sekretaris Kabinet Yoshimasa Hayashi mengatakan kepada wartawan pada hari Jumat bahwa “sangat disesalkan” bahwa dua dugaan pelecehan seksual terjadi dalam waktu beberapa bulan. Jepang “menanggapinya dengan serius” dan Wakil Menteri Luar Negeri Masataka Okano menyampaikan penyesalannya kepada Duta Besar AS untuk Jepang Rahm Emanuel, dan meminta tindakan disipliner dan pencegahan, kata Hayashi.

“Saya yakin pihak AS juga menanggapi masalah ini dengan serius,” kata Hayashi. “Kasus kriminal dan kecelakaan yang melibatkan personel militer AS menimbulkan kekhawatiran besar bagi penduduk setempat, dan hal itu seharusnya tidak pernah terjadi.”

Kedutaan Besar AS di Tokyo menolak mengonfirmasi rincian pertemuan antara Emanuel dan Okano serta bagaimana tanggapan duta besar, dengan alasan aturan diplomatik.

Hayashi mengatakan jaksa Jepang di Naha, ibu kota Okinawa, telah mengajukan dakwaan seks nonkonsensual dan penyerangan terhadap Marinir pada 17 Juni, yang baru diumumkan pada hari Jumat. Kedua tersangka ditangani otoritas Jepang.

Kantor Kejaksaan Distrik Naha menolak mengonfirmasi dakwaan dalam dua kasus tersebut melalui telepon dengan siapa pun yang bukan anggota klub pers setempat. Kepolisian prefektur Okinawa mengatakan kedua kasus tersebut tidak pernah dipublikasikan karena mempertimbangkan privasi para korban.

Penduduk Okinawa dan gubernur pulau itu, Denny Tamaki, telah lama mengeluh tentang kecelakaan dan kejahatan yang terkait dengan pangkalan militer AS, menyatakan kemarahan atas dugaan kejahatan tersebut dan kurangnya pengungkapan.

Tamaki, yang menentang kehadiran pasukan AS dalam jumlah besar di Okinawa, mengatakan bahwa ia “tidak bisa berkata apa-apa dan marah.” Ia menekankan perlunya “merekonstruksi” sistem komunikasi jika terjadi kejahatan dan kecelakaan yang melibatkan anggota angkatan bersenjata Amerika.

”Saya sangat prihatin dengan beratnya tuduhan ini dan saya menyesali kegelisahan yang ditimbulkannya,” Brigjen. Jenderal Nicholas Evans, Komandan Sayap ke-18 di Pangkalan Udara Kadena di Okinawa, yang mengunjungi pemerintah prefektur Okinawa bersama beberapa pejabat AS, mengatakan pada hari Kamis, meskipun dia tidak meminta maaf.

Dia berjanji militer AS akan sepenuhnya bekerja sama dalam penyelidikan yang dilakukan oleh otoritas setempat dan pengadilan.

Wakil Gubernur Okinawa Takekuni Ikeda mengatakan kepada Evans dan pejabat lainnya bahwa dugaan penyerangan tersebut merupakan pelanggaran hak asasi manusia yang serius terhadap perempuan. “Kami merasa tindakan mereka benar-benar tidak dapat dimaafkan, dan kami marah,” katanya.

Ikeda juga memprotes penundaan pemberitahuan kasus kriminal tersebut, dengan mengatakan bahwa hal tersebut menyebabkan kecemasan bagi penduduk di dekat pangkalan AS. Dia mengatakan pihak prefektur baru diberitahu minggu ini mengenai kasus yang terjadi pada bulan Desember, ketika tersangka didakwa pada bulan Maret, dan hanya setelah penyelidikan oleh Kementerian Luar Negeri Jepang.