Quantum Error Detection Agency. Kredit: UNSW Sydney.

Tým kvantových inženýrů australské University of New South Wales (UNSW), který vede extravagantní Andrea Morello, miluje Schrödingerovu kočku, dělá s ní výzkum a jak na OSLU dobře víme, také dovede takový výzkum popularizovat jako málokdo. Jsou to mágové nejen kvantoví, ale také v public relations. Jejich videa by zasloužila Oskara za popularizaci.

Tentokrát vzali Schrödingerovu kočku a použili ji k vývoji účinnější metody pro omezení chyb v kvantových počítačích. Jak říká Morello, představte si, že se snažíte najít kočku, která se schovala v jedné z osmi stejných krabic v temné a hlučné místnosti. Do místnosti nesmíte vstoupit, protože otevření dveří by mohlo kočku zabít.

Andrea Morello. Kredit: Richard Freeman/UNSW.

Jaká je optimální strategie, jak zjistit, kde ta kočka je? Morellův tým kvantových inženýrů našel odpověď. Mohl by z toho být důležitý milník na cestě k výkonnějším kvantovým počítačům. Schrödingerovu kočku pro ně představuje jádro atomu antimonu na křemíkovém kvantovém čipu, vybavené osmi kvantovými stavy, které lze využít k ukládání kvantové informace.

Jak přiznává Morello, těmto stavům doopravdy říkají „stavy Schrödingerovy kočky.“ Zásadním nevyřešeným problémem pro kvantové inženýry je, jak zjistit, že došlo k chybě, aniž by došlo k narušení kvantové informace ve Schrödingerově kočce. Jak se ukázalo, „stačí přidat vodu.“

Jak nadšeně líčí Morello, ve zmíněném scénáři sice nelze vstoupit dovnitř a podívat se do krabic, ale je možné tam (třeba předem) umístit osm postřikovačů, každý nad jednu krabici. Pak postupně pokropíte jednotlivé krabice vodou a posloucháte, když zmáčená kočka rozzlobeně mňoukne. Má to ale háček. Jak bylo řečeno, místnost je hlučná, neslyšíte úplně dobře a můžete se splést.

Logo. Kredit: UNSW Sydney.

Standardním postupem by bylo opakovat to mnohokrát a určit krabici s kočkou podle nejčastějších mňouknutí. Pokud ale kropíte krabice příliš často, kočka se může naštvat a přeskočí do jiné krabice. Nová metoda Morellova týmu je založená na tom, že po prvním mňouknutí pokračujete s kropením jen těch krabic, kde se podle prvního odhadu kočka nenachází. V jejich případě je soustavou postřikovačů elektron, který posílají na jádro antimonu.

Nakonec to dokázali. Nacházejí Schrödingerovu kočku, aniž by ji vystrašili. Jejich metoda více než o polovinu snížila pravděpodobnost chyby a zároveň zkrátila celkový čas měření na třetinu. Díky této adaptivní strategii kvantových měření se týmu podařilo zvýšit úspěšnost nalezení kočky ve správné krabici na 99,6 procent. Tento postup by mohl významně snížit chyby měření v systémech od polovodičových qubitů až po atomové či fotonické architektury.

Video: Quantum Error Detection Agency

Video: Remote quantum entanglement of nuclear qubits

Literatura

UNSW 4. 6. 2026.

PRX Quantum 7: 020330.