Tarptautinei tyrėjų komandai pavyko pašalinti labai svarbią kliūtį, trukdžiusią kurti kvantines sistemas, kurios, kaip manoma, ateityje vaidins itin svarbų vaidmenį kompiuteriuose, ryšių tinkluose ir netgi biomedicinos įrenginiuose.
Nepaliaujamai mažėjant tobulinamoms technologijoms, kvantiniai efektai galiausiai ims vyrauti ir kasdieniame mūsų gyvenime.
Kol kas ganėtinai sudėtinga apibūdinti kvantines sistemas, mat tam reikalingų matavimų skaičius didėja kaip rodiklinė kvantinių dalių kiekio funkcija. Pavyzdžiui, aštuonių kubitų kvantiniam kompiuteriui prireiktų daugiau nei milijardo matavimų.
„Pabandykite įsivaizduoti, jog konstruojate automobilį, kurio negalite išbandyti, – pasakoja straipsnio, visai neseniai išspausdinto „Physical Review Letters“ žurnale, bendraautoris Alesandras Fedrizis (Aleksandro Fedrizzi) iš Kvinslendo universiteto (Australija). – Būtent su tokia situacija šiuo metu tenka susidurti kvantinių technologijų inžinieriams“.
„Mes radome būdą, kaip veiksmingai išbandyti kvantinius įrenginius, – tęsia mokslininkas. – Tai padės nedidelės apimties laboratorijoje atliekamus eksperimentus pritaikyti realaus pasaulio poreikiams“.
Tyrėjų komandą taip pat sudarė Prinstono universiteto, Masačiusetso technologijos instituto bei „SC Solutions“ kompanijos (JAV) atstovai. Mokslininkai savo eksperimentiniuose kvantiniuose tyrimuose pirmąkart pritaikė itin vykusį matematinį duomenų glaudinimo metodą .
„Garso signalai pasižymi tam tikra struktūra, kurią galima smarkiai suglaudinti, praktiškai nesumažinant garso kokybės, – teigia pagrindinis straipsnio autorius Alirezas Šabanis (Alireza Shabani) iš Prinstono universiteto. – Tai reiškia, jog dabar tai pačiai informacijai išsaugoti reikia ne šimto, o vos vieno kompaktinio disko. Lygiai taip pat šis taikomas matematinis metodas leidžia itin supaprastinti kvantinių sistemų matavimus“.
„Paprastas duomenų glaudinimo pavyzdys galėtų būti sudoku dėlionė: vos keli iš karto įrašyti skaičiai mums leidžia teisingai užpildyti visus langelius, – antrina kolegai kitas straipsnio bendraautoris Robertas Kosutas (Robert Kosut) iš „SC Solutions“ kompanijos. – Labai panašiu būdu dabar mes galime įvertinti kvantinio įrenginio veikimą, apdoroję tiktai kelis svarbiausius parametrus“.
Tyrėjai išbandė matematinį algoritmą su fotoniniu dviejų kubitų kompiuteriu, sukonstruotu Kvinslendo universitete. Rezultatai parodė, jog užuot atlikę 240 įprastų matavimų, mokslininkai sistemos veikimą gali įvertinti su viso labo 18 matavimų.
Tyrėjų komanda tikisi, kad jų sugalvotą metodą bus galima plačiai pritaikyti: pradedant kvantiniu pagrindu veikiančiais kompiuteriais, ryšių tinklais ir baigiant biotechnologijomis bei metrologijos įrenginiais.
