Središnji elementi nove vrste kvantnog računala su magnetski atomi iz klase tzv
Na putu do početnih kvantnih računalaZahtjev je stvoriti takozvane kvantne bitove ili qubite - memorijske bitove koji, za razliku od klasičnih bitova, mogu poprimiti ne samo binarne vrijednosti nula i jedan, već i bilo koju proizvoljnu kombinaciju.
"Ovo omogućuje potpuno novu vrstu računalstva i obrade podataka, što za specifične aplikacije znači veliko ubrzanje računalne snage."
Istraživač PSI Manuel Grimm.
Fizičari opisuju kako su bitovi logični i fundamentalniračunalne operacije s njima mogu se implementirati u magnetskom krutom tijelu: kubiti će se nalaziti na pojedinačnim atomima iz klase elemenata rijetke zemlje, ugrađenim u kristalnu rešetku glavnog materijala.
Na temelju zakona kvantne fizike, istraživačiizračunao da bi nuklearni spin atoma rijetkih zemalja bio prikladan za korištenje kao nositelja informacija, odnosno kubita. Oni također sugeriraju da bi ciljani laserski impulsi mogli trenutačno prenijeti informacije elektronima atoma i tako aktivirati kubite, uzrokujući da njihove informacije postanu vidljive okolnim atomima.
Dva takva aktivirana kubita međusobno djelujumeđusobno i na taj se način mogu "zaplesti". Zaplet je posebno svojstvo kvantnih sustava od nekoliko čestica ili kubita, što je važno za kvantna računala: rezultat mjerenja jednog kubita izravno ovisi o rezultatima mjerenja ostalih kubita, i obrnuto.
Istraživači pokazuju kako ti qubits mogubiti korišten za stvaranje logičkih ulaza, prvenstveno kontroliranih vrata s vrijednošću "NOT" (CNOT vrata). Logička vrata su osnovni gradivni blokovi koje klasična računala također koriste za izvođenje izračuna. Ako kombinirate dovoljan broj takvih CNOT ulaza, kao i dovoljan broj en-qubit vrata, postaje moguća bilo koja računalna operacija. Dakle, oni čine okosnicu kvantnih računala.
Ovo nije prvi put da znanstvenici predlažukoristiti kvantno logička vrata. Međutim, ovaj način aktiviranja i zapetljavanja kubita ima odlučujuću prednost u odnosu na prethodne usporedive prijedloge: barem je deset puta brži.
Još jedna prednost nije samobrzinu kojom kvantno računalo temeljeno na ovom konceptu može izvoditi izračune, a prije svega to se tiče podložnosti sustava greškama.
Qubiti nisu vrlo stabilni.Ako su procesi zapletanja prespori, postoji velika vjerojatnost da će neki od qubita u međuvremenu izgubiti svoje podatke. Zapravo su istraživači PSI pronašli način za izgradnju kvantnog računala ne samo najmanje deset puta bržeg od usporedivih sustava, već i manje skloni pogreškama u istom faktoru.
Pročitajte i:
Saturnov mjesec Titan izuzetno je sličan Zemlji. Kakve planove čovječanstvo ima za to?
Pobačaj i znanost: što će se dogoditi s djecom koja će roditi.
Trećina onih koji su se oporavili od COVID-19 vraća se u bolnicu. Svaka osma osoba umre.
Veliki broj sivih kitova počeo je gladovati i umirati u Tihom oceanu.