Neuer Photonik-Ansatz verbessert Quantencomputing-Effizienz

Eine aktuelle Studie, veröffentlicht in Natürliche Photonik, von Professor Yaron Bromberg und Dr. Ohad Lib vom Racah Institute of Physics an der Hebräischen Universität Jerusalem haben durch ihre Forschung zur messungsbasierten Quantencomputing-Photonik erhebliche Fortschritte bei der Weiterentwicklung des Quantencomputings erzielt.

Diese Methode hat das Potenzial, einige der schwierigen Hürden des Quantencomputings zu überwinden und eine skalierbarere und ressourceneffizientere Lösung bereitzustellen, indem hochdimensionale räumliche Kodierung zur Erzeugung großer Clusterzustände verwendet wird.

Quantencomputer stehen vor einer großen Hürde bei der Erzeugung der für Berechnungen benötigten großen Clusterzustände. Beim Standardansatz sinken die Nachweiswahrscheinlichkeiten exponentiell, wenn die Anzahl der Photonen zunimmt.

Die Studie von Professor Bromberg und Dr. Lib geht dieses Problem an, indem sie mehrere Qubits in jedem Photon mittels räumlicher Kodierung kodiert. Dieser innovative Ansatz erzeugte erfolgreich Clusterzustände mit mehr als neun Qubits bei einer Frequenz von 100 Hz, eine bemerkenswerte Leistung auf diesem Gebiet.

Darüber hinaus zeigten die Forscher, dass diese Methode die Berechnungszeit erheblich verkürzt, indem sie eine sofortige Reaktion zwischen im selben Photon kodierten Qubits ermöglicht. Dieser Fortschritt öffnet die Tür zu ressourceneffizienteren Quantenberechnungen und führt möglicherweise zu schnelleren, fehlertoleranten Quantencomputern, die komplexe Probleme bewältigen können.

Professor Bromberg kommentierte: „Unsere Ergebnisse zeigen, dass der Einsatz hochdimensionaler Codierung nicht nur bisherige Skalierbarkeitsbarrieren überwindet, sondern auch einen praktischen und effizienten Ansatz für das Quantencomputing bietet. Dies stellt einen großen Fortschritt in Before dar.“

Dr. Lib fügte hinzu: „Indem wir sowohl Skalierbarkeits- als auch Rechenzeitprobleme angehen, haben wir einen neuen Weg für messungsbasiertes Quantencomputing eröffnet. Die Zukunft der Quantentechnologie ist gerade ein wenig näher gerückt.

Diese Studie stellt einen wichtigen Meilenstein im laufenden Bestreben dar, das volle Potenzial des Quantencomputings durch Photonik auszuschöpfen.