पहिलो पटक क्वान्टम सिद्धान्तको आधारभूत प्रमेयमा भएको त्रुटि सच्याइयो

भौतिकशास्त्रीहरूले क्वान्टम सूचना सिद्धान्तको एक प्रमुख प्रमेय, स्टेनको सामान्यीकृत क्वान्टम लेमा प्रयोग गरेर लामो समयदेखि रहेको गणितीय समस्या समाधान गर्न सक्षम थिए। यो प्रमेयले क्वान्टम अवस्थाहरू बीच कसरी भेद गर्ने र कसरी “क्वान्टम स्रोतहरू” लाई एकअर्कामा रूपान्तरण गर्ने भन्ने बारे आधुनिक विचारहरू रेखांकित गर्दछ। यो काम नेचर फिजिक्स जर्नलमा प्रकाशित भएको थियो।

क्वान्टम सूचना सिद्धान्तले क्वान्टम मेकानिक्सको नियमहरू पालन गर्ने प्रणालीहरूमा डाटा भण्डारण र प्रशोधन गर्ने तरिकाहरू अध्ययन गर्दछ। यस दिशामा, तथाकथित संसाधन सिद्धान्त विकसित भइरहेको छ – एक औपचारिकता जसले वर्णन गर्दछ कि यदि सीमित सेट अपरेशनहरूलाई अनुमति दिइयो भने परिवर्तनहरू सम्भव छन्। यहाँ आधारशिलाहरू मध्ये एक स्टेनको सामान्यीकृत क्वान्टम लेमा हो, 2008 मा तयार गरिएको, जसले क्वान्टम अवस्थालाई वैकल्पिक अवस्थाहरूको सेटबाट कसरी प्रभावकारी रूपमा छुट्याउन सकिन्छ भनेर वर्णन गर्दछ।

केही वर्ष पहिले, शोधकर्ताहरूले पत्ता लगाए कि प्रमेयको मूल प्रमाणमा तार्किक त्रुटि थियो। यसले यो नतिजा प्रयोग गरेर केही कामहरूको शुद्धतामा प्रश्न खडा गर्छ। यो खाडल हटाउने प्रयास यसअघि पनि भएपनि सफल हुन सकेको छैन ।

अब, नयाँ पेपरका लेखकहरूले थप गणितीय तर्कहरू प्रदान गरेर र विवादास्पद धारणाहरू हटाएर प्रमाणलाई कडाइका साथ पुनर्निर्माण गर्ने प्रयास गरेका छन्। तिनीहरूका अनुसार, यसले स्टेनको लेमालाई क्वान्टम सूचना सिद्धान्तमा भरपर्दो उपकरणको रूपमा पुन: प्रयोग गर्न अनुमति दिन्छ।

तिनीहरूको अनुसन्धानको क्रममा, वैज्ञानिकहरूले देखाए कि क्वान्टम स्रोतहरूको रूपान्तरणले थर्मोडायनामिक्सको दोस्रो नियम जस्तै विश्वव्यापी नियमको पालना गर्दछ। यसको मतलब विभिन्न प्रकारका क्वान्टम स्रोतहरू तुलना गर्न सकिन्छ र एक अर्कामा रूपान्तरणको गतिको आधारमा एकीकृत नियमहरू अनुसार रूपान्तरण गर्न सकिन्छ।

तिनीहरूका अनुसार, यो नतिजा आधारभूत भौतिकीका लागि मात्र नभई व्यावहारिक समस्याहरूको लागि पनि महत्त्वपूर्ण छ: यसले क्वान्टम कम्प्युटर र अन्य क्वान्टम उपकरणहरूको क्षमताहरूको मूल्याङ्कन गर्न थप भरपर्दो गणितीय आधार प्रदान गर्दछ।

भविष्यमा, लेखकहरूले तथाकथित गतिशील क्वान्टम स्रोतहरू – प्रक्रियाहरू र गतिविधिहरू, राज्यहरू मात्र होइन वर्णन गर्न यो विधि विकास गर्ने योजना बनाएका छन्। यसले क्वान्टम प्रणालीहरूको नियन्त्रण सीमाहरू अझ राम्ररी बुझ्न मद्दत गर्न सक्छ र थप कुशल क्वान्टम टेक्नोलोजीहरू सिर्जना गर्न नेतृत्व गर्दछ।