Prévenir les mêmes codes d'erreur requis pour l'ordinateur quantique pourrait la structure temporelle confèrent intrinsèquement stable. En 1994, le mathématicien AT & centre de recherche de l'entreprise T téléphonique Peter Shor a découvert que ces hypothétiques appareils numériques peuvent rapidement briser beaucoup, le crack de mot de passe si moderne, ce qui rend la renommée « ordinateur quantique ». La construction proprement dite d'un ordinateur quantique se heurte encore à la réalité: les faiblesses inhérentes des composants physiques. Avec différent de l'information binaire à partir d'un ordinateur ordinaire, les particules quantiques « qubits », en même temps, il existe une certaine probabilité que ces particules dans l'un des deux états, à savoir, | 0 et | 1. Lors de l'interaction des bits quantiques, son statut peut devenir interdépendants, chacun | 0 et | 1 ont la possibilité de communiquer avec l'autre groupe. Avec qubits devient de plus en plus « intriqués », parfois aussi la possibilité d'une montée subite dans chaque opération. Maintenir une croissance exponentielle et la possibilité de manipulation simultanée de l'ordinateur quantique, en théorie, si puissant.
Brocade Park - Science Science: l'erreur binaire quantique sujets, mais le plus faible champ magnétique ou impulsion parasite à micro-ondes en les soumettant à "flipping bits (bit-flips)" et la "inversion de phase (phase flips)", "bit flip" ils sont convertis avec une autre probabilité de qubit de 0 et 1, une « inversion de phase » inverse la relation mathématique entre les deux états. Afin de permettre à un ordinateur quantique au travail, les scientifiques doivent veiller à ce que, même dans le cas d'un seul bit quantique endommagé, mais aussi de trouver des solutions à l'information protect. Plus important encore, le programme doit détecter et corriger les erreurs sans mesure directe du qubit, parce que la possibilité de mesurer la qubit va s'effondrer pour déterminer la coexistence de la réalité: ordinaire 0 ou 1 ne peut pas supporter le calcul quantique. 1995 algorithme de décomposition Shore employés, et d'une autre manière de prouver l'existence de « codes quantiques ». Informaticien Duo Lite-Aharonov (Dorit Aharonov) et Michael Beynon (Michael Ben-Or) et d'autres chercheurs indépendants travaillent dans une année pour prouver, en théorie, ces codes peuvent provoquer le taux d'erreur proche de zéro.
Dans l'espace holographique (sinon univers réel), la structure spatiale et temporelle se compose d'un réseau de particules de quantum. Les physiciens ont constaté que son fonctionnement sera basé sur les principes de correction d'erreur quantique. Photo: DVDP pour Quanta Magazine
Université du Texas scientifique quantique informatique Scott Aaronson (Scott Aaronson) a dit: Ceci est la recherche d'administration Telegraph Centre a découvert dans les années 1990, il est de convaincre les gens que l'informatique quantique évolutive pourrait devenir une réalité, il est juste un moyen de faire problèmes d'ingénierie choqué seulement. Maintenant, même à petite échelle ordinateur quantique est dans les laboratoires à travers le monde pour devenir une réalité, mais les ordinateurs que les ordinateurs conventionnels d'une grande utilité aussi prendre des années, voire des décennies. Aaronson dit: efforts pour concevoir un meilleur code est l'un des principaux de propulsion sur le terrain, mais a également amélioré le matériel. Dans la recherche en cours du mot de passe, les 2014 physiciens ont trouvé des preuves d'un lien profond entre la correction d'erreur quantique et l'espace, le temps et la nature de la gravité. En théorie de la relativité générale d'Albert Einstein, la gravité est défini comme l'espace et le temps, ou « time » objets massifs autour d'une configuration incurvée (dans l'air le long d'un déplacement linéaire de la balle dans l'espace, l'espace-temps lui-même ED courbure de la terre).
Peter Shore, Duo Lite-Aharonov, Michael Benoy calculé il y a 20 ans a jeté les bases pour la correction d'erreur quantique et quantique tolérant aux pannes. Image: Avec l'aimable autorisation de Peter Shor, l'aimable autorisation de Dorit Aharonov, l'Université hébraïque de Jérusalem (Ben-Or)
Bien que la théorie d'Einstein est très puissant, mais les physiciens croient qu'il ya une certaine plus profonde origine quantique attraction, on peut voir à partir de la structure de la surface de l'espace-temps. 2014 trois jeunes chercheurs en gravité quantique univers « anti-espace de Sitter » a connu une découverte alarmante. « Anti-de Sitter espace » fonctionne comme un hologramme, une structure d'espace-temps courbe de l'intérieur de l'espace de vie est projetée sur une limite extérieure des particules d'enchevêtrement quantique produites. Ahmed Almy Hailey (Ahmed Almheiri), calculé Xi Dong Harlow et Daniel show (Daniel Harlow) que: l'émergence de l'espace-temps holographique comme un code de correction d'erreur quantique. Ils ont publié dans la revue « physique des hautes énergies » spéculation: l'espace-temps anti-de Sitter est lui-même au moins (AdS) mot de passe de l'univers. Dans la gravitation quantique papier académique a soulevé une tempête, et ils ont trouvé un nouveau code de correction d'erreur quantique peuvent capturer des caractéristiques plus spatiales et temporelles.
Caltech (California Institute of Technology), un physicien théoricien John Pres Kiel (John Preskill) a dit: Correction d'erreur quantique explique comment le temps et l'espace pour réaliser leur propre stabilité, en dépit de la forme espace-temps quantique fragile, nous ne sommes pas la marche sur des oeufs pour vous assurer que la géométrie ne cédera pas, et je pense que la correction d'erreur quantique Contactez notre explication la plus profonde de cette situation. Langues correction d'erreur quantique commence aux chercheurs d'explorer les mystères des trous noirs: une zone sphérique, fortement courbe temporelle vers l'intérieur vers le centre, même lumière peut échapper. Travailler à l'Institute for Advanced Study à Princeton, New Jersey Almy Hailey dit: tout peut être retracée au trou noir, l'endroit est plein de contradictions de portée gravitationnelle locale le sommet de la relativité générale et l'échec d'Einstein. Il y a des signes que si nous pouvons comprendre ce que le code à l'aide du temps et de l'espace, peut nous aider à comprendre l'intérieur du trou noir.
En prime, les chercheurs espèrent l'espace-temps holographique peut également être spécifié comme une direction informatique quantique évolutive, Shore et d'autres se rendent compte de l'idée. Le temps et l'espace sont beaucoup plus intelligents que nous, les codes de correction d'erreur quantique mis en uvre dans ces structures est un code très efficace. Alors, comment les codes de correction d'erreur quantique travail? Tip informations de protection dans les qubits nerveux ne sont pas à un seul qubit, mais dans l'enchevêtrement entre qubits pluralité de motifs mémorisées stockées sur celui-ci. A titre d'exemple simple, considérons trois codes qubit: il utilise trois « physiques » qubits pour protéger une seule information de bit quantique « logique » de flip bits (ce code est pas très utile pour la correction d'erreur quantique, car il ne peut pas empêcher l'inversion de phase, mais il est toujours instructif). Logic qubit | 0 dans les trois états correspondent à | 0 physique des qubits, et | 1 dans les trois états correspondent à | 1 état physique du qubit.
Ahmed Almy Hailey, Xi Dong et Daniel Harlow présente une nouvelle idée puissante que la structure espace-temps est un code de correction d'erreur quantique. Photo: Maryam Meshar (Almheiri) Avec l'aimable autorisation de Xi Dong, Justin Chevalier (Harlow)
Le système est | 000 + | 111 d'état "superposition". Supposons qu'il y ait un flip bit quantique, ne mesurent pas directement la façon dont nous détectons et corriger les erreurs sans bits quantiques? Par deux circuits d'entrée de grille quantique qubit, une grille et une première vérification de parité deuxième qubits physiques - qu'ils soient identiques ou différents, l'autre tirant de porte des premier et troisième physique la parité qubit. Lorsqu'il n'y a pas d'erreur (à savoir, dans le qubit | 000 + | 111 état), mesurant la porte de parité de détermination des premier, second, troisième et premier qubit est toujours le même. Cependant, si le premier accident en cas de renversement du qubit, générant état | 100 + | 011, la porte est détectée différences entre les deux paires. Pour la deuxième qubits flipping bits, généré | 010 + | 101 parité mesure la porte est détectée première et deuxième différents qubits, le troisième qubit de la première et même, si le troisième qubit retourner, ce qui indique la porte: identiques ou différents.
Ces résultats révèlent que les moyens uniques de correction qui est nécessaire - Un cas sans détruire les premier qubits logiques inversés, de préférence le deuxième ou le troisième code de correction d'erreur qubit physique peuvent généralement être omis que la moitié des qubits physiques récupérer des informations codées, même si le reste du endommagé. Le fait que, en 2014 Ahmed Almy Hailey, Xi Dong et Daniel Harlow suggère que la correction d'erreur quantique et l'espace-temps anti-de Sitter peut-être lié à façon quantique d'enchevêtrement. Anti-de l'espace Sitter est différente de la « Sitter » géométrie spatio-temporelle de l'univers, l'univers en une énergie de vide positif, se dilate sans contrainte, et l'espace anti-de Sitter en une énergie de vide négatif, ce qui le rend Escher est devenu une géométrie de conception de cercle limite hyperbolique. Escher incrustation devient plus petite, se déplaçant vers l'extérieur depuis le centre du cercle et finalement disparaître périmètre; De même, la dimension spatiale du centre du rayonnement Anti-de cônes spatiaux Sitter disparaissent vers l'extérieur et, éventuellement, il est établi la limite extérieure de l'univers. Des moyens. Almy Hailey dit: correction d'erreur quantique, pour moi, comme par magie, comme.
Photo: Lucy Lecture-Ikkanda / Quanta Magazine
Anti-de Sitter l'espace a été accueilli théoricienne de la gravité quantique en 1997, le célèbre physicien Juan Malda Qina trouvé dans la structure spatio-temporelle courbe de son « double holographique » interne, et vivant dans de faible dimension, nulle frontière de gravité la théorie quantique des particules similaires. Dans le processus d'exploration comment travailler dans la dualité, Almy Haley et ses collègues ont noté que l'interne espace anti-de Sitter à tout moment peut être construit par un peu plus de la moitié de la frontière, comme dans un code de correction d'erreur quantique optimale . Dans le papier, et ils spéculent correction d'erreur quantique temporelle holographique est une chose, ils décrivent comment un simple code à comprendre comme un hologramme en deux dimensions. En une période de trois comprimés d'hologrammes tridimensionnels tristate « (trois états présentent dans un état quelconque dans les particules), qui sont situés en des points équidistants sur un cercle. Tristate trois particules intriquées codant pour une logique à trois états particules, correspondant au centre du cercle un cours, un point ne représente pas un univers. Harlow 2015, Pres Kiel, Fernando Pasadena Ostrovsky (Fernando Pastawski) et Yoshida Beni (Beni Yoshida) trouvé un autre code holographique nommé « heureux code (code hEUREUX), il peut capturer plusieurs des propriétés anti-de Sitter l'espace.
Chef de la recherche Patrick Head a déclaré: Cette balise fait avec pentagonales blocs de construction de briques, comme « jouets Little Tinker », chaque Tinker représente un point d'espace-temps, ces briques vont jouer brique Escher attelle. Point vide. Le point protection de code trois particules à trois états ne sont pas l'une quelconque effacement. Dans un autre code heureux holographique et système de correction d'erreur a été trouvée, l'espace-temps intérieur est appelé sont tous « en forme de coin intriqué » dans le domaine de la reconstruction de qubits peut être adjacente à la région limite. Head dit: chevauchement région frontalière ont chevauchement l'enchevêtrement de coin, les ordinateurs quantiques comme une copie logique comme qubits peuvent se concentrer de nombreux bacs de la physique quantique, qui est la correction d'erreur lorsque l'attribut de rôle. California Institute of Technology physicien Pres Kiel a dit: correction d'erreur quantique nous fournit une manière plus générale de penser les problèmes géométriques dans un langage de code. À mon avis, la même langue devrait s'appliquer au cas plus général, en particulier l'univers de Sitter. Mais l'espace de Sitter, la limite en raison du manque d'espace, à ce jour difficile à comprendre.
Une caractéristique de 1959, Escher WoodCut en géométrie hyperbolique « Cercle limite III » est un espace anti-réalité. Image: M C. Esch.
À l'heure actuelle, comme Almy Hailey, Harlow et Hyde afin que les chercheurs continuent d'insister sur l'utilisation de l'espace anti-de Sitter, l'espace et le Sitter de monde partagent de nombreuses propriétés clés, est plus facile à étudier. Tant la géométrie de l'espace-temps suivre la théorie d'Einstein, et contient un trou noir, mais plier dans des directions différentes. MIT professeur adjoint de physique Harlow a dit: l'existence de trous noirs nature fondamentale de la gravité, ce qui est la raison pour laquelle la force gravitationnelle est différente de l'autre et pourquoi la gravité quantique est si difficile à étudier. langue de correction d'erreur Quantum fournit une nouvelle méthode pour décrire un trou noir, le trou noir est défini par l'effondrement de corrigible. Quand il y a tellement d'erreurs que vous ne pouvez suivre plus grand espace (espace-temps) ce qui est arrivé, comme dans un trou noir. Quand il vient à l'intérieur d'un trou noir, l'ignorance est toujours partout. 1974 trous noirs Stephen Hawking de chaleur rayonnent, finalement il s'évaporent point de vue, il a déclenché le fameux « paradoxe de l'information du trou noir », toutes les informations qui est avalée par un trou noir ce qui se passe.
la théorie quantique de la gravité Physicien a besoin de comprendre comment la chute matière dans le trou noir pour échapper à un trou noir. Ce problème peut être lié à la naissance de la cosmologie et de l'univers, parce que l'expansion de la grande singularité bang à son tour, un peu comme l'effondrement gravitationnel dans un trou noir. Anti-de Sitter espace simplifie le problème de l'information, parce que les frontières du monde anti-de Sitter sur une dualité holographique dans tous, pour assurer que l'information tombe dans le trou noir est jamais perdu. Les calculs montrent que pour reconstruire les informations de trou noir du bit quantique interne à la frontière, vous devez visiter empêtré dans la frontière sur les trois quarts de bits quantiques. Almy Hailey dit: seulement un peu plus de la moitié ne suffit plus. La demande de trois quarts semblent indiquer une partie de la grande importance de la gravité quantique, mais pourquoi est-il que cette proportion est encore une question ouverte. En 2012, le physicien grand, mince et trois partenaires des Emirats arabes unis pour la première fois laisser la gloire Alm Haley. Leur raisonnement indique que l'information peut être d'abord un « pare-feu » pour empêcher l'horizon des événements de trou noir dans le trou noir.
Et la majorité des physiciens, Almy Hailey ne croit pas à l'existence de trous noirs pare-feu, mais le chemin autour du trou noir du pare-feu est très difficile à trouver. Il pense maintenant que la correction d'erreur quantique est une raison pour empêcher la formation d'un pare-feu. Dans le dernier travail personnel qu'il a publié en Octobre 2018, il a souligné que l'horizon des événements à double port stabilité espace-temps de correction d'erreur quantique est cruciale pour le maintien d'un trou de ver est appelé. Il a spéculé que la correction d'erreur quantique, ainsi que de prévenir le pare-feu, mais aussi comment le bit quantique après la chute dans un trou noir, par enchevêtrement entre évasion interne et externe d'un trou noir, qui s'empêtré comme wormholes minuscules, qui va résoudre le paradoxe de Hawking . Cette année, le Département américain de la Défense (Department of Defense) finance la recherche sur l'espace-temps holographique, au moins dans une certaine mesure, est d'empêcher les progrès dans ce domaine pourrait conduire à une erreur quantique plus efficace informatique code de correction. En physique, comme l'univers de Sitter si vous pouvez utiliser les bits quantiques et mot de passe reste Description holographiques à voir.
Ce lien entre les deux est clairement différent de notre monde, dans un journal l'été dernier, maintenant à l'Université de Californie, Santa Barbara (Université de Californie, Santa Barbara) Est et son co-auteur Eva Silverstein (Eva Silverstein) et Gonzalo Torroba (Gonzalo Torroba) avec une tentative primitive de faire un pas vers la description holographique de direction garde. Les chercheurs étudient encore cette proposition, mais estiment que la correction d'erreur quantique langue Kiel Pres sera finalement appliquée à l'espace et le temps réel. Ceci est une vraie plaie, il maintiendra l'espace en même temps. Si vous voulez utiliser les petits morceaux seront tissés ensemble le temps et l'espace, il doit être la bonne façon, ils étroitement liés, la bonne approche est de construire un code quantique!
Brocade Park - Sciences Popular Science | référence périodique Littérature: "Journal of High Energy Physics", "arXiv"
Wen: Natalie Wolchover / le magazine Quanta / Quanta Bulletin
DOI: doi.org/10.1007/JHEP07(2018)050
DOI: 10.1007 / JHEP06 (2015) 149
DOI: 10.1007 / JHEP02 (2013) 062
Cité: arXiv: ph-quantitatif / 9611025
Cité: arXiv: 1503,06237
Brocade Park - transfert de l'espace des États-Unis et de la science astronautique
