Míg a hagyományos számítógépekben az információ egységei bináris számjegyek vagy bitek, addig kvantumban
A qubitről szóló információ hordozhat egy bizonyosatjellemző erre a részecskére (például elektron spin vagy foton polarizáció), amelynek két állapota lehet. Noha a normál bitértékek 0 vagy 1, ezeknek az értékeknek a köztes változatai is lehetségesek a kvantumbitben. A köztes állapotot szuperpozíciónak nevezzük. Ez a tulajdonság lehetővé teszi a kvantum számítógépek számára a problémák megoldását
A Tartu Fizikai Intézet kutatóiAz egyetem kimutatta, hogy az erbiummal, praseodymiummal és a ritkaföldfém elemek néhány más ionjával adalékolt fluoridok kevert optikai kristálymátrixai alapján szintetizált mikrokristályok képesek qubitként működni, ultragyors optikai kvantumszámítást biztosítva.
„Az ionok kiválasztásakor az őnagyon eltérő tulajdonságú elektronikus állapotok. Legalább két olyan állapotuknak kell lenniük, amelyekben az ionos kölcsönhatás nagyon gyenge. Ezek az állapotok alkalmasak az egyes kvantumbiteken végzett alapvető kvantumlogikai műveletekre. Ezenkívül szükség van egy vagy olyan állapotokra, amelyekben az ionos kölcsönhatás erős – lehetővé teszik a kvantumlogikai műveletek végrehajtását két vagy több qubiten. Ezen állapotok mindegyikének hosszú élettartamúnak kell lennie (mili- vagy mikroszekundum), és lehetővé kell tenni az optikai átmeneteket ezen állapotok között.
Vlagyimir Hizsnyakov professzor, az Észt Tudományos Akadémia tagja
A tudósok szerint az ilyen kimutatásA ritkaföldfém-ionok elektronikus állapotát nem tartották lehetségesnek, ezért a tudósok nem keresték közöttük a qubitok számára alkalmas állapotokat. Mostanáig elsősorban az atommagok spin-állapotait vizsgálták a qubitok szerepére. Gyakoriságuk azonban milliószor alacsonyabb, mint a kvantumbitek frekvenciája. Ezért a kvantum számítógépek is ezekre a qubitekre épülnek. És lényegesen lassabbak lesznek, mint az elektronikus állapotokon alapuló kvantumbitekkel rendelkező számítógépek.
Az ultragyors munkaciklus lehetővé teszi a leküzdésta kvantumszámítógépek létrehozásának egyik fő akadálya. A Qubitok nagyon érzékenyek a környezetükre, így a környezet bármilyen interferenciája hibához vezethet a kvantumszámítás során.
„A qubitek koherencia ideje, vagyisA tiszta kvantumállapot időtartama nagyon rövid. Minél gyorsabb a számítási ciklus, annál kevésbé zavarja a környezet a qubitek működését.
Vlagyimir Hizsnyakov professzor, az Észt Tudományos Akadémia tagja
Megállapították, hogy a spektrális égési módszerlyukakkal, amelyeket korábban a Tartu Egyetem Fizikai Intézetében fejlesztettek ki, fel lehet használni a kvótok készletének kiválasztására egy mikrokristályban, amely számítógépes példányként működik. Khizhnyakov szerint ma ez az egyik leghatékonyabb optikai spektroszkópiai módszer, amely lehetővé teszi, hogy egy mikrokristályban megtalálja azokat az ionokat, amelyek a legalkalmasabbak számítógépes qubitként való használatra.
Bár egy igazi működő kvantum számítógép előttmég messze van, de a Tartu Egyetem Lézerspektroszkópiai Laboratóriumának kutatói megkezdték az új módszer alapján egy kvantumszámítógép számítógépes pilot prototípusának elkészítését. A kutatók szerint egy új típusú kvantumszámítógép alapelemeinek munkájának bemutatásának előestéjén vannak.
Olvassa el még:
A föld 20 év múlva eléri a kritikus hőmérsékletet.
Abortusz és tudomány: mi lesz a gyerekekkel, akik szülni fognak.
Megtalálták a világ legrégebbi rock-művészetét.
Az argentin egészségügyi minisztérium a Sputnik V. kezelésben részesülők mellékhatásainak adatait hozta nyilvánosságra.