Přeložit náš web

Po, 15. 9. 2025.

Svátek má Jolana.

21.3 C
Olomouc
21.3 C
Prostějov
22.1 C
Přerov
17.3 C
Šumperk
18.1 C
Jeseník
Pondělí, 15. září 2025.

Svátek má Jolana.  Dobrý večer.

Olomoučtí vědci pomohli vytvořit kvantové kódy pro světlo

Mezinárodní skupina vědců experimentálně vytvořila první verzi Gottesman-Kitaev-Preskill kvantových kódů (KGP) pro volně šířené světlo a otevřela tím cestu pro konstrukci optických kvantových počítačů, které svými výkony mnohonásobně předčí klasickou výpočetní technologii. Unikátní experiment je výsledkem dlouhodobé spolupráce mezi vědci z University of Tokio, Přírodovědecké fakulty Univerzity Palackého a Johannes Gutenberg-Universität Mainz. Výsledky jejich společné vědecké práce byly publikovány v prestižním časopise Science.

Kvantové počítače nabízí nový způsob zpracování informace, jelikož využívají princip kvantové superpozice. Jejich kvantové bity, což je kvantová obdoba klasických počítačových bitů, díky tomu mohou být současně ve stavech 0 i 1. Důležitou vlastností, kterou tyto tzv. qubity musí splňovat, je odolnost proti náhodným chybám, ke kterým může docházet. Na rozdíl od klasického počítače mají totiž v případě kvantových počítačů případné chyby dalekosáhlejší následky. Je proto nutné detekovat a opravit i malé nepřesnosti.

Jeden logický qubit je kvůli snížení chybovosti vždy zakódován do většího počtu fyzických qubitů. Tento dosavadní přístup ale snižuje schopnost zapojovat qubity do větších kvantových obvodů, protože je potřeba udržet jejich celkovou kvantovou superpozici. Mezinárodní tým vědců se proto zaměřil na kódování logických qubitů do optických oscilátorů, které mohou nést i velmi složité kvantové kódy a zároveň si zachovávají odolnost proti chybovosti. „Tyto kódy je možné vytvořit například pomocí mikrovlnných kvantových obvodů v supravodivých rezonátorech, pohybu jednotlivých chladných atomů a nyní díky výsledkům práce našeho mezinárodního týmu i za pokojové teploty jako speciální stavy světla, což je výhodné z hlediska praktického využití,“ říká profesor Radim Filip z katedry optiky přírodovědecké fakulty.

Šířený puls světla fungující jako optický oscilátor má tu výhodu, že na jeho vysokých frekvencích není potřeba oscilátory chladit. I když je optický kód složený z velkého počtu fotonů, všechny jsou soudržné uvnitř jediného pulsu světla. „Tyto pulsy lze kombinovat, zpracovávat a měřit za pokojové teploty s vysokými rychlostmi tak, jak to známe ze současných optických komunikací. Klíčový krok nelineárních měření si oba týmy již společně vyzkoušely v roce 2023 a výsledek publikovaly v Nature Communications,“ uvádí Petr Marek z katedry optiky.

Chybám odolný GKP kód tvoří velké množství fotonů v jediném optickém pulsu, který má přesně danou strukturu a fotony jsou v něm uspořádány ve virtuální mřížce. „Náhodné chyby pak vedou k deformaci nebo posunutí této mřížky, která se dá detekovat a opravit. Není ale snadné z experimentálních dat potvrdit, zda připravený stav už má tyto požadované vlastnosti. To byl náš úkol,“ pokračuje Petr Marek.

Konstrukce těchto prvních GKP kódů ve světle je velice náročná a potřebuje silnou nelinearitu, což je pro vědce stále otevřená výzva. „V provedeném experimentu byla tato nelinearita vytvořena pomocí vysoce kvalitních detektorů počtu fotonů. Do budoucna věříme v další rychlý vědecký pokrok. Nelinearita je klíčem k optickým kvantovým počítačům,“ doplňuje Radim Filip. 

Tento dlouhotrvající společný výzkum týmů z Olomouce a Tokia byl financován řadou projektů Grantové agentury České republiky včetně projektu EXPRO a projekty CLUSTEC a NONGAUSS v rámci programů Flagship a Widening financovaných z Horizon Europe.   

Read More

Přerov pomáhá s očkováním proti hepatitidě A. Cílem je zabránit dalšímu šíření nemoci

V souvislosti s výskytem virové hepatitidy typu A v Přerově podniká město důležitý krok k ochraně veřejného zdraví. Zástupci města schválili...

Přerov pomáhá s očkováním proti hepatitidě A. Cílem je zabránit dalšímu šíření nemoci

V souvislosti s výskytem virové hepatitidy typu A v Přerově podniká město důležitý krok k ochraně veřejného zdraví. Zástupci města schválili...

Neuteklo vám?

Moje Olomouc 37/2025

Olomouc opět oceněna jako obec přátelská rodině a seniorům Olomouc s hrdostí oznamuje, že získala titul Obec přátelská rodině a seniorům, který každoročně uděluje Ministerstvo práce a sociálních věcí. Tento...

Vzácní kondoři andští osídlili novou voliéru Colca v Zoo Olomouc

V olomoucké zoologické zahradě byl slavnostně otevřen nový domov pro jedny z největších dravců světa –...

Pevnost poznání přiblížila dětem digitální svět i prevenci zdraví v rámci Týdne pro...

Týden pro Digitální Česko letos zamířil také do Pevnosti poznání, která si pro nejmladší návštěvníky připravila...

Kraj zblízka 38/2025

Přerov má nové neurologické oddělení. Nemocnice cílí na statut iktového centra Neurologie pod jednou střechou. Přerovská nemocnice...

Řekni to hejtmanovi! 37/2025

Jakub, Hranice Dobrý den. V Olomouckém kraji bych uvítal nějaký pumtrack, jelikož jezdím na kole. Určitě bych...