ساخت کد تصحیح خطای کوانتومی

نشریه‌ی Nature Photonics اخیراً مقاله‌ای تحت عنوان Quantum optical
coherence can survive photon losses using a continuous-variable quantum
erasure-correcting code به چاپ رسانده‌ که در آن کد تصحیح‌کننده‌ی خطای کوانتومی به اثبات
رسیده‌است. کامپیوترهای آینده، که هم‌اکنون ساخت آنها در برخی آزمایشگاه‌ها پیگیری
می‌شود، به شکل روزافزون نیازمند قطعات کوچک خواهند بود. حد نهایی این کوچک‌سازی
وابسته به بیت‌ها کوانتومی است. فیزیک کوانتوم نسبت به مقیاس‌های بزرگ‌تر دارای
ارجحیت است؛ بنابراین کامپیوترهای کوانتومی ـ که اطلاعات را در فضایی با مقیاس
نانومتری ذخیره می‌کند‌ ـ می‌تواند برای فناوری اطلاعات بسیار مفید باشد.

مقاله‌ای که مایکل لاسن و همکارانش به چاپ رساندند، به معرفی یکی از اجزای بسیار
مهم فناوری اطلاعات به نام کد تصحیح‌کننده‌ی خطای کوانتومی می‌پردازد.

ما بدون اینکه خودمان اطلاع داشته باشیم، هر روز از کدهای تصحیح خطا استفاده
می‌کنیم. سی‌دی‌ها و دی‌وی‌دی‌ها از این روش در خواندن صفحاتی که دارای نقص‌هایی
مانند خراش، لکه و گرد و غبار هستند، استفاده می‌کنند. محققان دانمارکی به همراه
همتایان بلژیکی و آلمانی خود، یک کد تصحیح خطا را به اجرا درآوردند که با آن
می‌توان دستگاه را نسبت به خطاهایی که هنگام وارد کردن اطلاعات، ذخیره‌سازی و
انتقال داده‌های کوانتومی اتفاق می‌افتد، مقاوم کرد.

آنها در طرح خود از حرکت فوتون استفاده کردند، به شکلی که اطلاعات کوانتومی به چند
پرتو نوری تبدیل شده، با گم شدن بخشی از این فوتون‌ها، دوباره قابل بازیافت خواهد
بود.

این آسیب‌ناپذیری زمانی که اطلاعات کوانتومی به‌شدت شکننده باشند، بسیار قابل توجه
خواهد بود: از دست دادن یک یا چند فوتون، یعنی ذرات غیر قابل پیش‌بینی
تشکیل‌دهنده‌ی یک پرتو، پدیده‌ی غیر قابل اجتنابی به‌شمار می‌آید.

این پروژه یکی از اولین کارهایی است که تصحیح خطا را در مقیاس کوانتومی ثابت و
می‌تواند مسیر حرکت به‌سوی کامپیوترهای آینده را هموار کند.

این کار را آزمایشگاه اولریک آندرسون در دانشگاه صنعتی کوپنهاگ، و با همکاری برخی
از گروه های تحقیقاتی از مؤسسه‌ی ماکس پلانک آلمان و دانشگاه لیبر بلژیک انجام داد.