Καναδοί και Ιάπωνες φυσικοί πέτυχαν για πρώτη φορά να συμπιέσουν κβαντικές πληροφορίες στο εργαστήριο

Το επίτευγμα μπορεί να ανοίξει το δρόμο για την μελλοντική δημιουργία αποτελεσματικότερων κβαντικών μνημών, πράγμα αναγκαίο σε έναν κβαντικό υπολογιστή - όταν αυτός υπάρξει.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον φυσικό Εφραίμ Στάινμπεργκ του Πανεπιστημίου του Τορόντο, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό φυσικής "Physical Review Letters", σύμφωνα με το "Nature", κατάφεραν να συμπιέσουν σε δύο κβαντικά δυαδικά ψηφία ή δυφία (qubits) τις πληροφορίες που περιείχαν τρία qubits (πρόκειται για το κβαντικό ανάλογο των απλών δυαδικών ψηφίων ή bits).

Η συμβατική συμπίεση κλασικών ψηφιακών δεδομένων με τη βοήθεια ειδικών αλγορίθμων είναι σήμερα πια μια απλή διαδικασία που έχει ως αποτέλεσμα ένας δεδομένος όγκος πληροφοριών να καταλαμβάνει μικρότερο χώρο σε έναν σκληρό δίσκο ή σε μια μνήμη υπολογιστή.

Στην περίπτωση όμως των κβαντικών δεδομένων τα πράγματα είναι πολύ πιο πολύπλοκα, επειδή τα δεδομένα αυτά δεν κωδικοποιούνται μόνο ως μια εναλλαγή των ψηφίων «1» και «0», αφού στην κβαντική κατάσταση της ύλης μπορεί να υπάρχει και μια «υπέρθεση» των δύο παραπάνω τιμών, δηλαδή ποικίλοι συνδυασμοί τους. Επιπλέον, κάθε qubit μπορεί να πάρει διαφορετική τιμή, καθώς οι μετρήσεις στον κβαντικό κόσμο βασίζονται όχι σε προκαθορισμένες τιμές, αλλά σε πιθανότητες, λόγω της γνωστής «αρχής της αβεβαιότητας».

Εξαιτίας των ανωτέρω, έως τώρα είχε αποδειχτεί τρομερά δύσκολο να επιτευχθεί συμπίεση κβαντικών πληροφοριών. Αυτή τη φορά, όμως, οι ερευνητές κατόρθωσαν, με τη βοήθεια λέιζερ, να συμπιέσουν τρία qubits φωτονίων, με ένα τρόπο που είναι υπερβολικά δύσκολο να εξηγηθεί απλά. Όπως και να έχει, πέτυχαν να μεταφέρουν την πιθανολογική φύση τριών qubits σε δύο.

Θεωρείται πάντως πολύ δύσκολο, όπως επεσήμαναν οι ίδιοι οι ερευνητές και άλλοι επιστήμονες, να γίνει η ίδια συμπίεση σε μεγάλο αριθμό qubits, κάτι που πάντως θα επιχειρηθεί στο μέλλον.

Πηγή: ΑΠΕ/ΜΠΕ