В мире квантовых вычислений размерность гильбертова пространства — мера количества квантовых состояний, доступных квантовому компьютеру — играет ключевую роль. Чем больше это пространство, тем сложнее операции можно выполнять и эффективнее корректировать ошибки, защищая информацию от шумов. 🌌
Недавнее исследование учёных из Йельского университета, опубликованное в Nature, представило кудиты — квантовые системы, способные хранить информацию в более чем двух состояниях. Используя кутрит (3-уровневую систему) и кварт (4-уровневую), команда впервые продемонстрировала коррекцию ошибок для многомерных квантовых единиц с помощью кода Готсмана-Китаева-Прескилла (GKP). 🔬
Обычные квантовые компьютеры работают с кубитами — аналогами битов, которые могут находиться в суперпозиции состояний 0 и 1. Однако кудиты, с их расширенным гильбертовым пространством, открывают новые возможности: упрощают создание квантовых алгоритмов, симуляцию сложных систем и даже разработку лекарств. 💊
Хотя увеличение состояний может слегка сократить время жизни квантовой информации, преимущества — доступ к большему числу логических состояний — перевешивают! Учёные использовали алгоритмы машинного обучения для оптимизации коррекции, достигнув рекордной эффективности. 🚀
Этот прорыв приближает нас к созданию надёжных квантовых компьютеров, способных революционизировать криптографию, материаловедение и медицину.
—
Подробнее:
[Исследование в Nature](https://www.nature.com/articles/s41586-025-08899-0) | [Квантовые системы на Phys.org](https://phys.org/tags/quantum+system/)
© 2025 Science X Network