Исследование показало, что квантовые компьютеры могут хранить секрет достижения абсолютного нуля

Полученные результаты могли бы помочь нам лучше понять, как работает термодинамика в квантовых масштабах.

Согласно принципу Лансауэра в теории информации, для удаления одного бита информации требуется минимальное и конечное количество энергии. С другой стороны, законы термодинамики гласят, что для охлаждения системы или объекта до абсолютного нуля требуется бесконечное количество энергии. Вот в чем проблема, они оба означают одно и то же.

Вам не обязательно нужна бесконечная энергия для достижения абсолютного нуля, вам также может потребоваться бесконечное количество времени с конечной энергией для достижения абсолютного нуля. Именно здесь команда обнаружила скрытый параметр - сложность.

Они обнаружили, что если у вас есть полный бесконечный контроль над бесконечно сложной системой, такой как квантовые системы, то объект может быть охлажден до абсолютного нуля с конечной энергией за конечное время. На самом деле это невозможно, поскольку мы имеем дело с бесконечностями.

Результаты этого исследования высвечивают основную проблему, лежащую в основе практических квантовых компьютеров. Теоретически, если бы у нас был бесконечно сложный квантовый компьютер, мы могли бы стереть данные, хранящиеся в кубитах.

На самом деле это невозможно. Ни одна машина не идеальна. Хотя возможно создать квантовые компьютеры, которые хорошо работают, они не могут быть бесконечно сложными. Это подводит нас к другой проблеме квантовых компьютеров - нестабильности при более высоких температурах.

Квантовые компьютеры обычно выходят из строя при более высоких температурах из-за шума, разрушающего квантовые состояния, что делает их нестабильными для использования. Обе эти проблемы подчеркивают необходимость дальнейших исследований в области квантовой термодинамики. Основополагающие принципы необходимы для понимания и внедрения более совершенных квантовых технологий в будущем.