குவாண்டம் அளவுக்கான வேறொரு பாதை

குவாண்டம் கணிப்பில் மிகப் பெரிய வாக்குறுதிகளில் ஒன்று, பல பிற qubit தளங்களைப் போல அல்லாமல், ஃபோட்டான்கள் அறை வெப்பநிலையில் இயங்க முடியும் என்பதே. இதனால் ஃபோட்டோனிக் குவாண்டம் அமைப்புகள் பெரிய அளவிலான இயந்திரங்களுக்கு சாத்தியமான ஒரு நடைமுறை வழியாக கவர்ச்சிகரமாகின்றன. அதேசமயம், இது ஒரு கடினமான பிரச்சினையையும் உருவாக்குகிறது: கண்ணாடிகள், beam splitters, மற்றும் பிற ஒளி கூறுகள் வழியாக ஒளியை நகர்த்துவது இரைச்சலையும் பிழைகளையும் அறிமுகப்படுத்துகிறது, அவற்றைக் கட்டுப்படுத்துவது இதுவரை கடினமாக இருந்தது. photon distillation என்று அழைக்கப்படும் புதிய நுட்பம், இந்த பலவீனத்தை அது தோல்வியடைந்த கணிப்பாக விரிவடைவதற்கு முன்பே சமாளிக்கும் வழியாக முன்வைக்கப்படுகிறது.

சமீபத்திய arXiv ஆய்வின் பின்னணியிலுள்ள ஆராய்ச்சியாளர்கள் கூறுவதின்படி, இந்த முறை ஃபோட்டோனிக் அமைப்புகளில் பிழை-குறைப்புக்கு நிகரான நேர்மறை அணுகுமுறையை வழங்குகிறது. அந்த சொற்றொடர் முக்கியமானது. இந்தத் துறையின் பொறியியல் சவாலின் பெரும்பகுதி, பிழை-கட்டுப்பாட்டு உத்திகள் தாங்கள் காப்பாற்ற வேண்டிய தளத்தின் மதிப்பையே அழித்துவிடும் அளவுக்கு மிகுந்த கூடுதல் சுமையை ஏற்படுத்துகிறதா என்பதில்தான் உள்ளது. அமைப்பை மூழ்கடிக்காமல் இரைச்சலைக் குறைக்கும் நுட்பம், ஃபோட்டோனிக் குவாண்டம் கணிப்புக்கு இதுவரை தேவைப்பட்டதே ஆகும்.

ஃபோட்டோனிக் அமைப்புகள் ஏன் கவர்ச்சிகரமும் கடினமும்

ஃபோட்டோனிக் குவாண்டம் கணினிகள் qubits உருவாக்கவும் அவற்றை மாற்றவும் superconducting circuitsக்கு பதிலாக ஒளிக்கதிர்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. விஞ்ஞானிகள் ஃபோட்டான்களை கவனமாக வடிவமைக்கப்பட்ட ஒளி அமைப்புகள் வழியாக செலுத்தி, கணிப்புக்கு ஆதரவளிக்கக்கூடிய குவாண்டம் நிலைகளில் அவற்றை வைக்கின்றனர். இந்த அமைப்புகள் அறை வெப்பநிலையில் இயங்க முடிவது அவற்றின் மிக வெளிப்படையான நன்மைகளில் ஒன்று, குறிப்பாக மிகவும் குளிர்ந்த சூழலைத் தேவைப்படும் கட்டமைப்புகளுடன் ஒப்பிடுகையில்.

ஆனால் ஃபோட்டோனிக் கணிப்பை வெப்ப ரீதியாக வசதியாக்கும் அதே தொடர்ச்சியான இயக்கமே அதன் பிழை பிரச்சினைக்கும் பங்களிக்கிறது. ஒளி எப்போதும் நகர்ந்துகொண்டே இருக்கிறது, மேலும் கணிப்பை சாத்தியமாக்கும் தொடர்புகள் குறிப்பிடத்தக்க இரைச்சலையும் உருவாக்க முடியும். fault-tolerant, universal quantum computing-ஐ நோக்கி செல்லும் துறைக்கு, இது நம்பகத்தன்மையை இரண்டாம் நிலை மேம்பாட்டு பிரச்சினையாக அல்ல, அடிப்படைத் தடையாக மாற்றுகிறது.