Ett forskargrupp som innehåller två UO -fysiker har beskrivit nya tekniker för att kontrollera byggstenarna för kvantberäkning, ett potentiellt viktigt steg mot att göra sådana datorer mer exakta och användbara.

Fysikerna David Allcock och David Wineland är grundare av det nya Oregon Ions Laboratory, som nyligen sattes upp i källaren i Willamette Hall. De är bland 12 författare till en ny uppsats, som är baserat på ett experiment på National Institute for Standards and Technology i Boulder, Colorado. Båda forskarna arbetade tidigare på Colorado -labbet och fortsatte att samarbeta om projektet efter att ha kommit till UO 2018.

Teknikerna, beskrivs i tidningen Natur , involvera användning av fångade jonkvantbitar, eller qubits, inom kvantberäkning och simuleringar. De kan leda till förbättringar i driften av kvantdatorer, som fortfarande gör för många beräkningsfel för att vara effektiva verktyg, sa fysikerna.

Problemet med kvantdatorer är att deras logiska grindar - verktygen som används för att utföra grundläggande logiska funktioner i datorer - "är riktigt dåliga, "Sa Allcock.

"De misslyckas ungefär 1 procent av tiden, "sa han." Du kan göra cirka 100 (operationer), då får du ut skräp. "

Wineland tillade, "Hela fältet är i ett skede nu, på grund av fel som finns, att vi inte kan göra långa beräkningar eller simuleringar av praktiskt värde på våra maskiner. "

Målet är att komma till 10, 000 operationer utan fel och lägg sedan till lager av kontroller för att åtgärda felen när de händer, han sa.

"Vi vill komma till den punkten, "Sa Allcock." Då kan du använda kvantdatorer för något användbart. Just nu är de bara leksaker. "

Wineland sa att fångade joner är som en skål med marmor som har vissa magnetiska egenskaper. Fysiker kan applicera krafter på jonerna med olika metoder, inklusive lasrar, Sa Allcock. Men lasrar är dyra och komplexa maskiner, Att göra logiska grindar med magnetiska krafter är billigare och mer praktiskt eftersom de kan genereras direkt med integrerade kretsar, han sa.

"Det vi gjorde här är att visa att dessa tekniker fungerar lika bra som någon har gjort logiska grindar tidigare, " han sa.

Google och IBM är bland de kommersiella företagen som har arméer av ingenjörer som arbetar med sådana problem, medan akademiska fysiker försöker visa att det finns bättre, mer grundläggande tekniker för att lösa dem.

"Vi har visat att du kan göra det på ett tekniskt enklare sätt, " han sa.

Om fysiker och ingenjörer kan göra kvantdatorer tillförlitliga och kunna fungera med tillräckligt stor kapacitet, de kan simulera andra system, Sa Wineland. Till exempel, en kvantdator kan simulera verkan av en molekyl som används i läkemedelsbehandling utan att behöva syntetisera den i ett labb.

"Det finns några mycket praktiska, användbara resultat, "Sa Wineland." Vi kliar bara på ytan. "