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シュレディンガーの猫の進歩は量子コンピューティングの「聖杯」をもたらし、エラーを防ぐ可能性がある

科学者たちは、有名な「シュレーディンガーの猫」の思考実験を利用して、将来の量子コンピューターからエラーを除去する方法を考案しました。新しい方法では、量子情報をアンチモン原子にエンコードします。アンチモン原子には 8 つの可能な状態があり、標準の 2 状態量子ビット (量子ビット) よりも安全にデータを保存できます。このブレークスルーは、量子システム内でエラーが発生する可能性を低くし、エラーが発生した場合の検出と修正をより容易にするための重要なステップであり、量子コンピューター開発の重要な障壁となっています。研究者らは水曜日（1月14日）、学術誌Nature Physicsに研究結果を発表した。1925 年に物理学者エルヴィン シュレーディンガーによって初めて考案された彼の思考実験は、放射性崩壊によって制御される開口機構を持つ毒瓶が入った不透明な箱の中に猫が置かれているという想像によって、量子世界の奇妙な規則を刺激的に説明しています。これは完全にランダムな量子プロセスです。シュレディンガー氏は、箱を開けて猫を観察するまでは、量子力学の法則によれば、不幸な猫は死んだ状態と生きた状態を同時に重ね合わせた状態で存在することになる、と主張した。世界で最も魅力的な発見をあなたの受信箱に直接お届けします。しかし、量子コンピュータ内のノイズによってこのスピンが突然変化すると（よくあることですが）、量子状態が失われ、エラーが発生し、内部の情報が破壊されてしまいます。この問題を回避するために、新しい研究の研究者らは、8つの異なるスピン方向を持つアンチモン原子をシリコン量子チップ内に埋め込んだ。アンチモン原子の 6 つの追加のスピン方向 (複数の個々のスピンを追加する原子の複合的な性質によって得られる) は、2 つのスピン状態のシステムとは異なり、1 つのエラーだけではエンコードされた情報を破壊するのに十分ではないことを意味します。「ことわざにあるように、猫には九つの命がある。小さなひっかき傷ひとつで猫を殺すには十分ではない」と共著者 ベンジャミン・ヴィルヘルム、オーストラリアのニューサウスウェールズ大学 (UNSW) の電気工学と電気通信の博士課程の学生、 声明で述べた。 「私たちの比喩的な『猫』には 7 つの命があります。『0』を『1』に変えるには、7 回連続してエラーを起こす必要があります。」このシステムを導入したことで、研究者らは今後、量子コンピューティング分野で「聖杯」と考えられる、チップ内のエラーを検出して修正する方法の実証に取り組む予定だと述べている。「エラーが発生した場合、私たちはそれをすぐに検出し、さらにエラーが蓄積する前に修正することができます。『シュレーディンガーの猫』の比喩を続けると、まるで我が家の猫が顔に大きな傷を負って帰ってくるのを見たようなものです。」 -著者 アンドレア・モレロUNSWの電気工学と量子物理学の教授は声明でこう述べた。 「彼はまだ死んではいませんが、私たちは彼が喧嘩をしたことを知っています。喧嘩が再発してうちの猫がさらに怪我をする前に、誰が喧嘩を引き起こしたのかを見つけに行くことができます。」 #シュレディンガーの猫の進歩は量子コンピューティングの聖杯をもたらしエラーを防ぐ可能性がある