„Panašiai kaip mobiliojo telefono komponentai anksčiau ar vėliau sugenda, tas pats nutinka ir kvantinėms sistemoms, – sakė straipsnio „Nature Communications“ autorius, profesorius Michael J. Biercuk iš Sidnio universiteto. – Bet kvantinių technologijų sistemų gyvavimo laikas paprastai matuojamas sekundžių dalimis, o ne metais.“
Kvantinių technologijų pritaikymas labai domina ir jau demonstruoja reikšmingą įtaką – ypatingai jutiklių ir metrologijos srityse. O galimybė kurti kvantiniais bitais kitaip – kubitais – paremtus ypatingai galingus kvantinius kompiuterius sulaukia investicijų iš didžiausių pasaulio kompanijų.
Patikimų kvantinių technologijų kūrimui kelią vis užkerta aplinkos trikdžių sukeliamas kvantinių sistemų nestabilumas, dekoherencija, kuri praktiškai sunaikina naudingas kvantines savybes.
Stengdamiesi išspręsti šį uždavinį, fizikai, panaudodami „didžiųjų duomenų“ techniką, prognozavo, kaip kvantinės sistemos kis ir užkirto kelią sistemos suirimui.
„Žmonės nuolat naudoja prevencinę techniką kasdieniame gyvenime; pavyzdžiui, žaisdami tenisą, numatome, kur kamuoliukas nukris, remdamiesi skriejančio kamuoliuko stebėjimu, - sakė profesorius. - Galime tai atlikti, kadangi kamuoliuko judėjimą valdančios taisyklės, tarkime, gravitacija, yra pastovios ir žinomos. O jeigu kamuoliukui lekiant, taisyklės kinta atsitiktine tvarka? Tada praktiškai neįmanoma nuspėti kamuoliuko būsimo elgesio."
Pasak jo, su būtent su tokia situacija ir tenka tvarkytis, nes kvantinių sistemų dezintegracija yra atsitiktinė.
„Negana to, kvantų pasaulyje stebėjimas kvantiškumą panaikina, tad mūsų komandai reikėjo nuspėti, kaip ir kada sistema suirs. Vaizdžiai šnekant, turėjome atmušti nuolat atsitiktine tvarka skriejimą keičiantį kamuoliuką užrištomis akimis“, - paaiškino jis.
Siekdama išlaikyti kvantines sistemas – iš laikomų atomų sukurtų kubitų – komanda žvilgsnį nukreipė mašininį mokymąsi.
Iš pirmo žvilgsnio atrodančiame atsitiktiniame elgesyje pakako informacijos, kad kompiuterio programa galėtų nuspėti, kaip sistema pasikeis ateityje. Taip ji galėjo numatyti ateitį be tiesioginio stebėjimo, kuris sunaikintų sistemos naudingas savybes.
Prognozės buvo stulbinančiai tikslios, tad komanda numatomus pokyčius galėjo kompensuoti.
Atlikdama tai „tiesioginiame eteryje“, komanda galėjo užbėgti sistemos suirimui už akių ir tokiu būdu pratęsti naudingą kubitų gyvavimo laiką.
„Žinome, kad tikrų kvantinių technologijų kūrimui dar reikės gerokai patobulinti kubitų kontroliavimą ir stabilizavimą – kad jie galėtų būti naudingi“, - sakė M. J. Biercukas.
Mūsų technika tinka bet kokiam kubitui, sukurtam bet kokia technologija, įskaitant ir specialius superlaidžius grandynus, kuriuos naudoja didžiosios korporacijos.
„Džiaugiamės vystydami naujas gebėjimus, kvantines sistemas iš naujų žaisliukų verčiančių naudinga technologija. Kvantinė ateitis atrodo vis geriau", - apibendrino jis.
