인스부르크 대학의 물리학자들은 포획된 칼슘 이온을 사용하여 컴퓨터를 만들었습니다. 각각의
모든 기존 컴퓨터의 작동은 다음을 기반으로 합니다.바이너리 시스템. 데이터는 0과 1의 형태로 저장되며 모든 계산은 이진법으로 수행됩니다. 유사한 접근 방식이 양자 컴퓨터를 만드는 데 사용됩니다. Nature Physics 저널에 발표된 연구에서 과학자들은 원자의 양자 특성을 이용하여 이러한 한계를 뛰어넘는 것이 가능함을 보여주었습니다.
양자 컴퓨터의 물리적 구성 요소는 0과 1 이상의 작업을 수행할 수 있습니다. 이진 시스템의 한계는 이러한 컴퓨터의 진정한 잠재력을 상당 부분 빼앗아 갑니다.
인스부르크 대학의 물리학자이자 이 연구의 공동 저자인 Martin Ringbauer는
과학자들은 이와 같은 양자 컴퓨터를 설계했습니다.모든 기존 상태를 계산을 위한 큐디트(양자 숫자)로 사용하여 원자의 잠재력을 최대한 활용할 수 있는 방식입니다. 장치를 만드는 데 사용되는 칼슘 이온은 8가지의 서로 다른 에너지 수준을 가지고 있습니다.
물리학자들은 칼슘 이온에 작용함으로써 다음을 보여주었습니다.근적외선 레이저를 사용하면 이러한 에너지 상태를 제어할 수 있습니다. 과학자들은 계산을 수행하기 위해 이러한 상태 중 최대 7개를 사용할 수 있었습니다.
최적으로 조정된 새로운 계산 모델양자 장비에 대해 연구의 저자들은 말합니다. 그들은 이 장치가 바이너리 시스템에서 작동하는 기존 컴퓨터만큼 안정적으로 작동한다는 것을 보여주었습니다.
물리학자들은 이진법을 넘어서는시스템은 훨씬 더 효율적인 양자 컴퓨팅을 위한 길을 열어줍니다. 더 많은 큐딧으로 작업함으로써 그러한 컴퓨터는 더 적은 입자로 더 많은 처리 능력을 달성할 수 있습니다.
표지 이미지: Harald Ritsch, Universität Innsbruck
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