Серьёзным препятствием на пути построения надёжных квантовых информационных устройств является нарушение когерентности квантовых систем под влиянием окружающей среды.

Австралийские физики из Сиднейского университета продемонстрировали возможность «видеть будущее» квантовых систем и использовать это знание для предотвращения их разрушения. Итоги их исследования, использующего технологии анализа Больших Данных, представлены в последнем номере Nature Communications.

Как отмечает старший автор статьи, профессор Майкл Берцюк (Michael J. Biercuk), из-за того, что в квантовой физике наблюдение разрушает квантовую природу объекта, его команде для превентивного подавления декогерентности требовалось найти способ предсказывать, как и когда система будет разрушаться случайным образом.

Для этого учёные воспользовались алгоритмами машинного обучения. То, что выглядит беспорядочным поведением, на самом деле содержит достаточно информации для того, чтобы можно было спрогнозировать будущие изменения в системе (кубитах на базе атомов, захваченных в ловушки) без прямого наблюдения.

Полученные прогнозы оказались замечательно точными и позволили исследователям в реальном времени компенсировать ожидаемые изменения, продлевая полезное время жизни кубитов.

«Наши техники применимы к любому кубиту, построенному по любой технологии, включая особые сверхпроводящие цепи, используемые крупными корпорациями», — подчеркнул профессор Берцюк.