Un mécanisme universel pour inverser avec succès l'évolution d'un qubit a été développé par des scientifiques de l'Institut d'optique quantique et d'information quantique (IQOQI) à Vienne. Les lettres d'examen physique décrivent une procédure qui peut ramener n'importe quel qubit cible à l'état dans lequel il se trouvait à un moment donné dans le passé.
Le développement de ce protocole s'appuie sur un travail précédent publié par la même équipe en 2020 qui décrivait un ensemble de protocoles de traduction temporelle pouvant être utilisés dans des environnements non contrôlés. Alors que certains de ces protocoles étaient prometteurs, les chances de succès ont été jugées très faibles dans la plupart des conditions étudiées. Par conséquent, l'objectif des travaux récents des chercheurs était de développer un protocole différent avec une plus grande chance de succès.
Selon Phys.org, "notre protocole nouvellement développé inverse l'évolution unitaire d'un qubit", selon David Trillo, l'un des chercheurs qui a dirigé l'étude avec Benjamin Dive, Miguel Navascués et d'autres. L'équivalent quantique des bits utilisés dans les ordinateurs quantiques est un qubit (ou bit quantique), qui est un système quantique à deux niveaux.
Lors de la construction de processus physiques autour d'eux, il est nécessaire de gérer ou au moins de prendre en compte la tendance de tout système quantique à évoluer dans le temps (par exemple, lors de la construction d'un ordinateur quantique). Notre méthode extrait le même système qu'un qubit, mais dans la situation dans laquelle il se serait trouvé s'il s'était développé à l'envers dans le temps.
Le protocole développé par Trillo et ses collègues est universel, ce qui signifie qu'il peut être appliqué à n'importe quel qubit, quelle que soit son évolution temporelle inhérente ou la situation dans laquelle se trouve le protocole au moment de son utilisation. Les protocoles universels sont de nature probabiliste, ce qui signifie qu'ils ne réussissent pas toujours, mais ils ont une chance de réussir.
Selon des évaluations préliminaires, l'opération de rembobinage quantique universel des chercheurs a une forte probabilité de succès ou 1. Dans le cadre du fonctionnement de base du protocole, un qubit cible est placé dans la superposition des chemins d'interférence, puis une série d'opérations quantiques sont effectuées dessus.
"Notre protocole fonctionne pour les systèmes non contrôlés, ou en d'autres termes, pour les qubits sur lesquels nous ne savons pas comment effectuer certaines transformations", a déclaré Trillo. "La nouvelle fonctionnalité intéressante du protocole est que lorsqu'il échoue, nous pouvons le réparer et ramener le système là où nous le voulons. En effectuant ces ajustements de manière adaptative, nous pouvons augmenter les chances de succès au niveau souhaité au détriment de la disponibilité du protocole.
En utilisant le nouveau protocole universel développé par Trillo et ses collègues, les chercheurs peuvent tenter avec succès de rembobiner n'importe quel qubit dans un environnement non contrôlé. Bien qu'il existe des techniques qui permettent d'atteindre cet objectif dans des conditions contrôlées, la capacité de propager des qubits individuels à un état antérieur dans des environnements non contrôlés peut ouvrir de nouvelles opportunités de recherche utiles.
Trillo a poursuivi : « On se demande quels autres phénomènes nous pouvons transférer de l'état contrôlé à l'état incontrôlé. « Idéalement, nous aimerions appliquer ce protocole à des systèmes de plus grande taille. Cependant, cela semble assez difficile car de nouvelles solutions sont nécessaires. Nous essayons également d'augmenter la probabilité que d'autres protocoles de l'article original, en particulier les procédures SWAP, soient couronnés de succès.
Source : phys.org/news
📩 10/04/2023 15:43