ทีมนักวิจัยที่มหาวิทยาลัยเยลสามารถสังเกตและแก้ไขข้อผิดพลาดตามเวลาจริงที่เกิดขึ้นในระบบควอนตัม โดยเก็บรักษาข้อมูลไว้นานกว่า 2 เท่าตราบเท่าที่สามารถจัดเก็บได้ การคำนวณแบบควอนตัมใช้ระบบทางกายภาพบางอย่าง เช่น วงจรตัวนำยิ่งยวด อะตอม ไอออน หรือโฟตอน เพื่อทำการคำนวณที่อาจยากเกินไปสำหรับคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิม อย่างไรก็ตาม สถานะควอนตัมนั้นละเอียดอ่อน
และอ่อนไหว
ต่อสัญญาณรบกวน ทำให้ยากต่อการบำรุงรักษา นักวิจัยได้เสนอวิธีการต่างๆ เพื่อแก้ไขข้อผิดพลาดเหล่านี้เมื่อเกิดขึ้น อย่างไรก็ตาม ทั้งหมดมาพร้อมกับความท้าทายด้านฮาร์ดแวร์อย่างมาก ข้อมูลควอนตัมมักจะจัดเก็บเป็นคิวบิต โดยใช้ระบบควอนตัมที่สามารถอยู่ใน “การซ้อนทับ” ของสองสถานะที่แตกต่างกัน
ในเวลาเดียวกัน เช่น โฟตอนที่มีสถานะโพลาไรเซชันที่แตกต่างกันสองสถานะ รูปแบบการแก้ไขข้อผิดพลาดทั้งหมดจำเป็นต้องใช้ข้อมูลเพิ่มเติมในระบบ เนื่องจากข้อมูลนี้ใช้เพื่อแจ้งให้ผู้สังเกตการณ์ทราบว่ามีข้อผิดพลาดเกิดขึ้น และให้รายละเอียดที่ใช้ในการแก้ไข โครงร่างเหล่านี้สามารถใช้ประโยชน์
จากสถานะพิเศษในระบบควอนตัมเดียวกันที่โฮสต์ qubit เช่น ระดับพลังงานเพิ่มเติม หรืออาจรวมหลาย qubits เข้าด้วยกันเพิ่มประสิทธิภาพการทดสอบทีมที่นำ สิ่งนี้ถูกนำมาใช้โดยใช้แสงที่จำกัดอยู่ในช่องอะลูมิเนียม เชื่อมต่อกับชิปแซฟไฟร์ที่มีคิวบิตตัวนำยิ่งยวด (เรียกว่า “ทรานส์มอน”)
แต่ละรอบของการวัดและแก้ไขข้อผิดพลาดใช้เวลา 10 µs ซึ่งต้องใช้ฮาร์ดแวร์ที่ล้ำสมัย เพื่อปรับพารามิเตอร์การทดลองให้เหมาะสม ทีมงานได้ใช้ระบบการเรียนรู้ของเครื่องเพื่อเลือก เช่น จำนวนโฟตอนโดยเฉลี่ยที่ใช้เมื่อดำเนินการเลือกจำนวนโฟตอนที่ต่ำกว่า ซึ่งจะเพิ่มเวลาสำหรับขั้นตอนเหล่านี้
แต่ลดโอกาสที่ข้อผิดพลาดจะแก้ไขได้ยากขึ้น การเพิ่มประสิทธิภาพเช่นนี้อาจเป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์ในการจัดการกับความซับซ้อนของการทดสอบในอนาคตเมื่อเลือกพารามิเตอร์ ช่องนี้ถูกใช้เป็นระบบหลักในการเก็บข้อมูลควอนตัม ซึ่งถูกควบคุมโดยทรานส์มอน อธิบายว่า “การทดลองอื่น ๆ มักจะติดตาม
ข้อผิดพลาด
แต่จะไม่เข้าไปแทรกแซงเพื่อแก้ไข” ในฐานะที่เป็นการสาธิตเชิงทดลองว่าเป็นไปได้อย่างแท้จริงที่จะยืดอายุการใช้งานของสถานะควอนตัมโดยใช้การแก้ไขข้อผิดพลาด นี่เป็นก้าวสำคัญสำหรับการคำนวณด้วยควอนตัม ตามที่ “เพื่อแสดงให้เห็นว่าไม่มีอุปสรรคพื้นฐานในการแก้ไขข้อผิดพลาดควอนตัม
โตพอที่จะไปให้ถึงดวงดาว แม้ว่าเทคโนโลยีของจิ๋วอาจดูไม่น่าจะเป็นพันธมิตรสำหรับการครอบครองพื้นที่อันกว้างใหญ่ที่ไม่รู้จัก แต่โครงสร้างนาโนก็มีประโยชน์มากมายเมื่อต้องรับมือกับสภาพแวดล้อมที่เลวร้าย ในขณะที่ยังคงเป็นกรณีที่ระดับของการลงทุนที่จำเป็นสำหรับแต่ละภารกิจไม่สนับสนุน
การพนันด้วยเทคโนโลยีใหม่ แต่สาขาเทคโนโลยี ที่เติบโตเต็มที่โดยเปรียบเทียบแล้วกำลังอ้างสิทธิ์ในการมีบทบาทในการสำรวจอวกาศมากขึ้น ปัจจัยผลัก-ดึงที่ระบุนั้นมีความเกี่ยวข้องสำหรับนาโนเทคโนโลยีด้านการบินและอวกาศที่มีศักยภาพทั้งหมด และท้ายที่สุดแล้วสิ่งที่รวมอยู่
ในภารกิจด้านอวกาศจะขึ้นอยู่กับว่าข้อได้เปรียบที่ชัดเจนนั้นตรงกับความต้องการของผู้ที่อยู่ในด้านอวกาศที่ได้รับมอบหมายให้ปรับให้เหมาะสมสำหรับภารกิจด้านอวกาศหรือไม่ อย่างไรก็ตามปริมาณของนาโนเทคโนโลยีทางเลือกที่มีแนวโน้มที่มีศักยภาพในขอบเขตนี้มันเป็นไปได้จริงในโลก
จำนวนอุปกรณ์ที่สามารถประดับภายในได้ จำนวนประตูและจุดรับชม ห้องสุญญากาศขนาด 5 ม. มีราคาประมาณ 10 ล้านปอนด์ และราคาที่สูงเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้มีโรงงานขนาดใหญ่ประมาณ 10 แห่งสำหรับทดสอบยานอวกาศและเครื่องมือต่างๆ ในยุโรป ด้วยการขยายขีดความสามารถ
ของห้องสุญญากาศ เขาให้เหตุผลว่า จะช่วยให้สหราชอาณาจักร “เข้าถึงตลาดอวกาศที่กว้างขึ้น”ซึ่งให้แสงแดดส่องเข้าไปในเครื่องมือ เนื่องจากตัวชิลด์สามารถขยายตัวได้ด้วยความร้อน ประตูเหล่านี้จึงจงใจให้ใหญ่ขึ้นเพื่อไม่ให้บังสายตาของเครื่องมือแห่งความเป็นจริง ไม่ใช่แค่บนกระดาษ”
การติดตั้ง
เครื่องมือภายในห้องสุญญากาศนั้นซับซ้อน ดังนั้นเพื่อประหยัดเวลาและแรงกาย อธิบายว่าโดยทั่วไปแล้วการทดสอบความร้อนจะดำเนินการควบคู่ไปกับการทดสอบประสิทธิภาพอื่นๆ สำหรับ การทดสอบเหล่านั้นรวมถึงการทดสอบรังสีอัลตราไวโอเลตด้วยหลอดแคบเพื่อให้แน่ใจว่าเครื่องมือ
ได้รับการปรับเทียบและโฟกัสอย่างถูกต้อง (การทดสอบรังสีอัลตราไวโอเลตบางส่วนเคยเกิดขึ้นที่แหล่งกำเนิดแสงมาตรวิทยาในเยอรมนี) นอกจากนี้ยังมีการทดสอบการสั่นและการอบเป็นเวลานานเพื่อทำความสะอาดเครื่องมือ ตัวห้องสุญญากาศนั้นต้องสะอาดอย่างยิ่ง เพราะแม้แต่โมเลกุลอินทรีย์
ผลประโยชน์ทางการค้าสามารถช่วยเร่งการพัฒนาในพื้นที่นี้ได้ บริษัทการบินและอวกาศสนใจที่จะใช้เทคโนโลยี สำหรับเซ็นเซอร์ที่อยู่ภายในพื้นที่ร้อนของเครื่องยนต์ไอพ่น เพื่อตรวจสอบและควบคุมอัตราการเผาไหม้ของเชื้อเพลิง ความสนใจเพิ่มเติมมาจากอุตสาหกรรมพลังงานและยานยนต์
“เราต้องการใช้ประโยชน์จากผลประโยชน์ทางการค้าเหล่านี้เพื่อนำอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เหล่านี้ไปยังดาวศุกร์เร็วขึ้น” นอยเด็คกล่าว อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ SiC อาจพบการใช้งานตามพื้นที่อื่น ๆ นอกเหนือจากการรับมือกับอุณหภูมิและความดันที่สูงมากแล้ว อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ควรแสดงความต้านทาน
ต่อรังสีในทางทฤษฎีด้วย แม้ว่าการทดสอบยังคงต้องดำเนินการเพื่อพิสูจน์และหาปริมาณความได้เปรียบของรังสี หากสามารถพิสูจน์ได้ ในที่สุดมันจะทำให้ยานอวกาศสามารถสำรวจสภาพแวดล้อมรอบ ๆ แถบรังสีที่รุนแรงของดาวพฤหัสบดีได้ในที่สุด เมื่อเร็ว ๆ นี้ในเดือนตุลาคม 2559 ยานสำรวจจูโน
