Stell dir vor, Lärm könnte helfen, Probleme in der Quantenwelt zu lösen. Forschende haben herausgefunden, wie das geht.
Hast du schon mal von Quantencomputern gehört? Diese sind super schnell und können Probleme lösen, die normale Computer nicht schaffen. Aber manchmal haben sie Schwierigkeiten, die richtigen Lösungen zu finden. Das liegt daran, dass die „Landschaft“ der Lösungen, die sie durchsuchen, voller Hindernisse ist. Stell dir vor, du bist in einem Labyrinth und musst den Ausgang finden. Manchmal siehst du viele falsche Wege, die dich in die Irre führen. Genau das passiert auch in der Quantenwelt.
Was die Forschenden herausgefunden haben
Die Forschenden haben herausgefunden, dass man diese Hindernisse glätten kann, indem man gezielt Lärm hinzufügt. Das klingt komisch, aber es funktioniert. Sie haben festgestellt, dass der Lärm die hohen Frequenzen in der „Landschaft“ der Lösungen unterdrückt. Das bedeutet, dass die falschen Wege weniger auffällig werden und die richtigen Lösungen leichter zu finden sind. So können Quantencomputer besser arbeiten und effizienter Probleme lösen.
Wie haben sie das gemacht?
Um das zu erreichen, haben die Forschenden ein spezielles Protokoll entwickelt. Sie haben Lärm in die Quantenalgorithmen eingefügt, um die „Landschaft“ der Lösungen zu glätten. Das ist so, als ob man in einem Labyrinth die falschen Wege mit Nebel bedeckt, damit man sie nicht mehr sieht. Sie haben das sowohl in echten Quantencomputern als auch in Simulationen getestet. Dabei haben sie festgestellt, dass die Lösungqualität deutlich besser wird.
Warum ist das wichtig?
Das ist wichtig, weil Quantencomputer in vielen Bereichen helfen können, zum Beispiel in der Medizin, bei der Entwicklung neuer Materialien oder bei der Lösung komplexer mathematischer Probleme. Wenn Quantencomputer besser arbeiten, können sie uns helfen, viele Herausforderungen der Zukunft zu meistern. Die Methode der Forschenden kann auch mit anderen Techniken kombiniert werden, um die Leistung der Quantencomputer weiter zu verbessern.
Du willst mehr über die Studie wissen?
Die Forschenden, die diese Entdeckung gemacht haben, heißen Daniil S. Bagaev, Maxim A. Gavreev, Alena S. Mastiukova, Aleksey K. Fedorov und Nikita A. Nemkov. Sie haben ihre Ergebnisse in einem wissenschaftlichen Artikel veröffentlicht. Quelle: arXiv:2505.08016