ข้อมูลควอนตัมที่เสถียรสามารถแก้ไขปัญหาได้ในเวลาที่บันทึก เซ็กซี่บาคาร่า การคำนวณด้วยควอนตัมได้ก้าวข้ามอุปสรรคสำคัญไปแล้ว: นักวิทยาศาสตร์ได้ประสบความสำเร็จในการควบคุมเกือบสมบูรณ์แบบสำหรับข้อมูลควอนตัมเพียงเล็กน้อยในลักษณะที่สามารถนำพวกเขาเข้าใกล้การคำนวณที่ปราศจากข้อผิดพลาด
ข้อมูลดิจิทัลทั้งหมดมาในแพ็กเก็ตขนาดเล็กที่เรียกว่าบิต
ในอุปกรณ์สำหรับผู้บริโภค บิตคือชิ้นส่วนของวัสดุแม่เหล็กหรือไฟฟ้าที่พลิกไปมาระหว่างสถานะที่แตกต่างกันสองสถานะ แต่ด้วยความแปลกประหลาดของควอนตัม วัตถุขนาดเล็กที่เรียกว่าควอนตัมบิตหรือคิวบิตสามารถอยู่ในสองสถานะพร้อมกันได้ นักฟิสิกส์ได้เชื่อมต่อหลาย qubits เข้าด้วยกันเพื่อแบ่งปันสถานะ “พัวพัน” โดยรวม การใช้สิ่งกีดขวาง คอมพิวเตอร์ควอนตัมพื้นฐานสามารถเรียกใช้การคำนวณหลายรายการพร้อมกันและแก้ปัญหาง่ายๆ เช่น การแยกตัวประกอบ 15 ออกเป็น 3 และ 5 ( SN: 3/10/12, หน้า 26 ) เนื่องจากแต่ละ qubit เพิ่มเติมจะเพิ่มพลังการประมวลผลของอุปกรณ์เป็นสองเท่า คอมพิวเตอร์ควอนตัมในอนาคตควรทำงานให้เสร็จได้เร็วกว่าเครื่องทั่วไปมาก
แต่การคำนวณด้วยควอนตัมมีข้อเสีย: สถานะควอนตัมถูกทำลายได้ง่าย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อจำนวนคิวบิตที่พันกันเพิ่มขึ้น จอห์น มาร์ตินิส นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานตาบาร์บารา เปรียบเทียบเหรียญคลาสสิกกับเหรียญที่วางราบบนโต๊ะ: เหรียญจะไม่พลิกกลับเว้นแต่โต๊ะจะสั่นอย่างหนัก ในทางตรงกันข้าม qubit เป็นเหมือนเหรียญที่ยืนอยู่บนขอบ – การกระตุกเพียงเล็กน้อยก็โค่นล้ม นักทฤษฎีในทศวรรษ 1990 เสนอว่า qubits ที่จัดเรียงในกระดานหมากรุกสามารถเอาชนะความเปราะบางนี้ได้โดยการตรวจสอบและแก้ไขข้อผิดพลาดในเพื่อนบ้าน ทำให้เกิดความมั่นคงของชุมชน แม้แต่ในรูปแบบนี้ อย่างไรก็ตาม สถานะของ qubits แต่ละรายการจะต้องออกมาอย่างถูกต้องหลังจากการคำนวณที่เปลี่ยนแปลงสถานะอย่างน้อย 99 จาก 100 รายการ มิฉะนั้น ข้อผิดพลาดจะทวีคูณทั่วทั้งตาราง
Martinis และเพื่อนร่วมงานรายงาน ในวันที่ 24 เมษายนNatureว่าพวกเขาสร้างวงจรไฟฟ้าขนาดเล็ก ซึ่งแต่ละอันมีขนาดประมาณเม็ดทราย ตั้งแต่ลวดอะลูมิเนียมตัวนำยิ่งยวดและแผงกั้นบางเฉียบของอะลูมิเนียมออกไซด์ เมื่อถูกทำให้เย็นลงถึง 30 ในพันขององศาเซลเซียสเหนือศูนย์สัมบูรณ์ อิเล็กตรอนจะเคลื่อนตัวไปมา หรือสะท้อนไปรอบๆ วงจรโดยไม่เกิดการต้านทาน ข้อมูลสามารถเข้ารหัสด้วยเรโซแนนซ์นี้เพื่อสร้าง qubit
การใช้แนวคิดการคำนวณแบบกริด Martinis และเพื่อนร่วมงานได้จัดเรียง qubits ห้าตัวและเชื่อมโยงกันทางไฟฟ้ากับเพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุด จากนั้นนักวิจัยได้แกะสลักวงจรขนาดใหญ่ขึ้นซึ่งอนุญาตให้เปลี่ยนสถานะของ qubits แต่ละตัวด้วยกระแสไฟฟ้าขนาดเล็ก นักวิทยาศาสตร์พบว่าสามารถควบคุมสถานะของ qubit หนึ่งตัวได้มากกว่า 99.9 เปอร์เซ็นต์ของเวลาทั้งหมด สำหรับ qubits ที่อยู่ใกล้เคียงสองตัวที่พันกัน ความเที่ยงตรงลดลงเป็น 99.4 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งยังคงสูงกว่าเกณฑ์ 99 เปอร์เซ็นต์ เมื่อพวกเขาเข้าไปพัวพันทั้งห้าพร้อมกัน นักวิจัยสามารถควบคุมสถานะของ qubits ได้ 81.7 เปอร์เซ็นต์ของเวลาทั้งหมด
การบรรลุการควบคุมที่แม่นยำในระบบที่มี qubits จำนวนมากนั้นเป็น “ก้าวที่ยิ่งใหญ่สำหรับการประมวลผลข้อมูลควอนตัม” นักฟิสิกส์ Raymond Laflamme จาก University of Waterloo ในแคนาดากล่าว
“มันเป็นความสำเร็จที่น่าทึ่งมาก”
ไซมอน เดวิตต์ นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีจากมหาวิทยาลัยโอชาโนมิสึในโตเกียวกล่าว เขากล่าวว่าผลลัพธ์ที่ได้ให้เส้นทางที่ชัดเจนไปยังคอมพิวเตอร์ควอนตัม: “เมื่อคุณปฏิบัติตามข้อกำหนดการแก้ไขข้อผิดพลาดแล้ว ส่วนที่เหลือก็คือวิศวกรรม”
Robert Schoelkopf แห่งมหาวิทยาลัยเยล ผู้คิดค้น qubit อิเล็กตรอนแบบสโลชชิ่งที่ทีมของ Martinis ใช้ กล่าวว่าทีมได้ “ก้าวหน้าอย่างมาก” แต่เขากล่าวว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใช้งานได้จริงจะต้องใช้ qubits ที่เสถียรยิ่งขึ้น
ในฤดูร้อนปี 1974 Ting และทีมของเขาเห็นสัญญาณที่น่าเชื่อของอนุภาคย่อยของอะตอมใหม่ที่มีองค์ประกอบผิดปกติ แต่ติงปฏิเสธที่จะเปิดเผยข้อมูลจนกว่าเขาจะแน่ใจว่าทุกอย่างถูกต้อง เขาแบ่งทีมของเขาออกเป็นสองกลุ่มที่วิเคราะห์ข้อมูลอย่างอิสระครั้งแล้วครั้งเล่า เฉพาะในเดือนพฤศจิกายนของปีนั้น เมื่อเพื่อนร่วมงานในที่ประชุมบอก Ting ว่านักฟิสิกส์อนุภาค Burton Richter ได้เห็นสัญญาณเดียวกันที่ Stanford Linear Accelerator Center Ting ได้แบ่งปันการค้นพบของเขา การยืนยันของควาร์กที่สี่เสน่ห์ฝังอยู่ในอนุภาคที่ Ting เรียกว่า J และ Richter เรียกว่า Psi ทำให้ Ting ได้ส่วนแบ่ง (กับ Richter) ของรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ปี 1976. ทักษะการออกแบบเชิงทดลองของ Ting ผสมผสานกับความปราณีต ความเฉลียวฉลาด และความดื้อรั้น ทำให้เขาได้รับเกียรติสูงสุดด้านฟิสิกส์ เขาอายุ 40 ปี
จากนั้นติงก็ดำเนินโครงการใหญ่ต่อไป ในช่วงปลายทศวรรษ 1980 เขาได้จัดทีมออกแบบเครื่องตรวจจับสำหรับ Superconducting Super Collider มูลค่าหลายพันล้านดอลลาร์ ซึ่งเป็นเครื่องเร่งอนุภาครอบ 87 กิโลเมตรที่กำหนดไว้สำหรับการก่อสร้างใกล้เมืองวาซาฮาชี รัฐเท็กซัส ติงต้องการสร้างเครื่องมือมูลค่า 750 ล้านดอลลาร์ กระทรวงพลังงานสหรัฐกล่าวว่าเครื่องตรวจจับไม่ควรมีราคาสูงกว่า 500 ล้านดอลลาร์ ติงจึงลาออก “เขาตั้งใจแน่วแน่ที่จะทำมันในแบบของเขา” Gary Sanders นักฟิสิกส์พลังงานสูงและอดีตนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาของ Ting ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของทีมนั้นกล่าว
ในปี 1993 สภาคองเกรสจัดการกับนักฟิสิกส์ชาวอเมริกันด้วยการยกเลิก Super Collider อย่างไรก็ตาม Ting ได้ย้ายไปแล้ว ในปี 1994 เขาเสนอโครงการที่ทะเยอทะยานที่สุดในอาชีพการงานของเขา เซ็กซี่บาคาร่า / ร้านอาหาร
