Πώς να ξεπεράσετε τον θόρυβο στην κβαντική επικοινωνία
Μια τεχνική είναι να χρησιμοποιήσετε τους κωδικούς διόρθωσης σφαλμάτων. Αυτοί οι κωδικοί προσθέτουν πλεονασμό στα κβαντικά δεδομένα, επιτρέποντας την ανίχνευση και τη διόρθωση σφαλμάτων. Χρησιμοποιώντας έναν επαρκώς ισχυρό κωδικό διόρθωσης σφάλματος, είναι δυνατόν να μειωθεί το ποσοστό σφάλματος σε ένα αυθαίρετα χαμηλό επίπεδο.
Μια άλλη τεχνική είναι η χρήση εμπλοκής. Η εμπλοκή είναι ένας ειδικός τύπος κβαντικής συσχέτισης που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την προστασία των πληροφοριών από το θόρυβο. Όταν δύο σωματίδια είναι εμπλεγμένα, συνδέονται μεταξύ τους με τέτοιο τρόπο ώστε η κατάσταση ενός σωματιδίου να μην μπορεί να αλλάξει χωρίς να επηρεάσει την κατάσταση του άλλου. Αυτό σημαίνει ότι ο θόρυβος μπορεί να επηρεάσει μόνο ένα σωματίδιο κάθε φορά και έτσι είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθεί η εμπλοκή για την προστασία των πληροφοριών από το θόρυβο.
Τέλος, είναι επίσης δυνατή η χρήση κβαντικών επαναλήψεων για να ξεπεράσουμε τον θόρυβο. Οι κβαντικοί επαναλήπτες είναι συσκευές που μπορούν να ενισχύσουν τα κβαντικά σήματα και να διορθώσουν σφάλματα. Χρησιμοποιώντας κβαντικούς επαναλήπτες, είναι δυνατόν να επεκταθεί το εύρος της κβαντικής επικοινωνίας και να γίνει πιο ανθεκτικό στον θόρυβο.
Συνδυάζοντας αυτές τις τεχνικές, είναι δυνατόν να δημιουργηθούν συστήματα κβαντικής επικοινωνίας που είναι ασφαλή και αξιόπιστα. Αυτά τα συστήματα θα είναι απαραίτητα για την ανάπτυξη κβαντικών υπολογιστών και άλλων προηγμένων κβαντικών τεχνολογιών.
Ακολουθούν ορισμένα συγκεκριμένα παραδείγματα για τον τρόπο με τον οποίο αυτές οι τεχνικές μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να ξεπεράσουν τον θόρυβο στην κβαντική επικοινωνία:
* Κωδικοί διόρθωσης σφαλμάτων: Ένας από τους πιο συνηθισμένους κωδικούς διόρθωσης σφάλματος που χρησιμοποιούνται στην κβαντική επικοινωνία είναι ο κώδικας των ακτών. Ο κώδικας ακτογραμμής προσθέτει τρία επιπλέον qubits σε κάθε qubit των δεδομένων. Αυτά τα επιπλέον qubits χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση και τη διόρθωση σφαλμάτων. Η πιθανότητα των συστημάτων κβαντικής επικοινωνίας που είναι ασφαλή και αξιόπιστα. Αυτά τα συστήματα θα είναι απαραίτητα για την ανάπτυξη κβαντικών υπολογιστών και άλλων προηγμένων κβαντικών τεχνολογιών.
Συνδυάζοντας αυτές τις τεχνικές, είναι δυνατόν να δημιουργηθούν συστήματα κβαντικής επικοινωνίας που είναι ασφαλή και αξιόπιστα. Αυτά τα συστήματα θα είναι απαραίτητα για την ανάπτυξη κβαντικών υπολογιστών και άλλων προηγμένων κβαντικών τεχνολογιών.
