Команда доктора Лима вместо кубитов использовала более многомерную форму квантовой информации, называемую кудитом. Кудит — это квантовая единица, которая может иметь несколько состояний, включая 0, 1 и 2, в дополнение к 0 и 1, которые может представлять традиционный кубит. Это позволяет проводить более сложные квантовые вычисления. В этом исследовании кудит был реализован орбитальным угловым моментом состояния одного фотона, а размерное расширение стало возможным путем регулировки фазы фотона через голографические изображения. Это позволило проводить высокоразмерные вычисления без сложных квантовых вентилей, уменьшая ошибки.

Используя этот метод, группа провела квантово-химические расчёты с помощью VQE, чтобы оценить длину связи между молекулами водорода в четырёх измерениях и молекулами гидрида лития (LiH) в 16 измерениях. Это первый случай реализации 16-мерных расчётов в фотонных системах. В отличие от обычных VQE, которые требуют методов смягчения ошибок для достижения химической точности, VQE команды KIST достиг химической точности без каких-либо методов смягчения ошибок.

«Разрабатывая технологию квантовых вычислений на основе кудита, которая может достигать химической точности с меньшими ресурсами, мы ожидаем, что она будет использоваться в различных практических областях, таких как разработка новых лекарств и улучшение производительности аккумуляторов», — сказал доктор Хян-Таг Лим из KIST. Эта технология также может быть полезна при решении сложных задач, таких как моделирование климата.