Ústředními prvky nového typu kvantového počítače jsou magnetické atomy z třídy tzv.
Na cestě ke kvantovým počítačům je prvotním požadavkem vytvoření takzvaných kvantových bitů neboli qubitů – bitů paměti, které na rozdíl odklasické bity, akceptují nejen binární hodnoty nuly a jedničky, ale také libovolnou libovolnou kombinaci.
"To umožňuje zcela nový druh výpočetní techniky a zpracování dat, což pro specifické aplikace znamenáObrovská akcelerace výpočetního výkonu"
Výzkumný pracovník PSI Manuel Grimm.
Fyzici popisují, jak mohou logické bity a základní počítačové operace s nimiQubity budou umístěny na jednotlivých atomech z třídy prvků vzácných zemin zabudovaných do krystalové mřížky základního materiálu.
Na základě zákonů kvantové fyziky vědci vypočítali, že jaderný spin atomů vzácných zemin by bylJe vhodný pro použití jako paměťové médium, tedy qubity.Naznačují také, že cílené laserové pulzy mohou okamžitě přenášet informace na elektrony atomu a tím aktivovat qubity, čímž se jejich informace zviditelní okolním atomům.
Dva takto aktivované qubits interagujínavzájem, a tak mohou být „zapleteni“. Zapletení je speciální vlastnost kvantových systémů několika částic nebo qubitů, která je důležitá pro kvantové počítače: výsledek měření jednoho qubitu přímo závisí na výsledcích měření jiných qubitů a naopak.
Vědci ukazují, jak tyto qubits mohouslouží k vytvoření logických bran, primárně řízených bran s hodnotou „NOT“ (brány CNOT). Logické brány jsou základní stavební kameny, které klasické počítače také používají k provádění výpočtů. Pokud zkombinujete dostatečný počet takových bran CNOT a dostatečný počet bran typu one-qubit, bude možná jakákoli myslitelná výpočetní operace. Tvoří tedy páteř kvantových počítačů.
Není to poprvé, co vědci navrhlipoužijte kvantová logická hradla. Tato metoda aktivace a zapletení qubits má však rozhodující výhodu oproti předchozím srovnatelným návrhům: je nejméně desetkrát rychlejší.
Další výhodou je nejen rychlost, s jakou kvantový počítač založený na tomto konceptu dokážeprovádět výpočty a především se jedná o náchylnost systému k chybám.
Qubits nejsou příliš stabilní.Pokud jsou procesy zaplétání příliš pomalé, je vysoká pravděpodobnost, že některé qubity mezitím ztratí informace. Výzkumníci PSI ve skutečnosti našli způsob, jak vybudovat kvantový počítač nejen nejméně desetkrát rychlejší než srovnatelné systémy, ale také méně náchylný k chybám ve stejném faktoru.
Přečtěte si také:
Saturnův měsíc Titan je pozoruhodně podobný Zemi. Jaké plány s tím lidstvo má?
Potrat a věda: co se stane s dětmi, které porodí.
Třetina z těch, kteří se vzpamatovali z COVID-19, se vrací do nemocnice. Každý osmý člověk zemře.
Velké množství šedých velryb začalo v Tichém oceánu hladovět a umírat.