Onderzoekers van de Universiteit van Bristol en de Université Libre de Bruxelles hebben theoretisch laten zien hoe programma's voor willekeurige circuits in kwantumcomputers kunnen worden geschreven.

De doorbraak, gepubliceerd in de Nieuw tijdschrift voor natuurkunde , is gebaseerd op het werk van de eerste auteur, Dokter Nick Russel, die vorig jaar op tragische wijze om het leven kwam bij een klimongeval.

"Een van de vele toepassingen voor willekeurige kwantumcircuits is de realisatie van een rudimentaire versie van een kwantumcomputer, bekend als een "boson sampler". Een boson-sampler zou een vroege klasse van kwantumtechnologieën kunnen zijn die hun intrinsieke superioriteit ten opzichte van klassieke machines bewijzen. Zo'n demonstratie zou een mijlpaal zijn in de geschiedenis van de wetenschap, " zei Dr. Anthony Laing van de School of Physics van de Universiteit van Bristol, die de scriptie van dr. Russell begeleidde.

Het werk van Dr. Russell en onderzoekers in Bristol en Brussel, heeft theoretisch het probleem opgelost van het programmeren van willekeurige schakelingen in kwantumcomputers.

"De meesten van ons begrijpen willekeur in termen van de worp van een dobbelsteen. Het programmeren van willekeur in een machine lijkt daarom misschien een eenvoudige taak - draai gewoon alle beschikbare bedieningsknoppen naar een willekeurige instelling.

"Echter, vanwege de manier waarop kwantumdeeltjes door hun circuits reizen, ze worden beïnvloed door veel besturingsinstellingen in een bepaalde volgorde. De bedieningsknoppen moeten zorgvuldig worden ingesteld volgens een specifiek ontwerp, en het vinden van het recept voor willekeur in kwantumschakelingen kan bijzonder lastig zijn.

"Met zijn onderzoek Nick en de teams in Bristol en Brussel hebben de kwantumdobbelstenen effectief gelost. Door te ontdekken hoe deze willekeur in circuits kan worden geprogrammeerd, we zijn een stap dichter bij het maken van een boson-sampler, en uiteindelijk een kwantumcomputer.

"Ik ben verheugd dat de resultaten van Nick zijn gepubliceerd. Hij was een briljante wetenschapper. Dit en zijn andere werk zal nog vele jaren een aanzienlijke impact hebben op het gebied van kwantumcomputing, zei dokter Laing.