새로운 유형의 양자 컴퓨터의 핵심 요소는 소위 말하는 자기 원자입니다.
초기 양자 컴퓨터로 가는 길요구 사항은 소위 양자 비트 또는 큐비트(기존 비트와 달리 0과 1의 이진 값뿐만 아니라 임의의 조합도 취할 수 있는 메모리 비트)를 생성하는 것입니다.
"이는 완전히 새로운 종류의 컴퓨팅 및 데이터 처리를 가능하게 하며, 이는 특정 애플리케이션의 경우 컴퓨팅 성능이 크게 향상됨을 의미합니다."
PSI 연구원 마누엘 그림.
물리학자들은 논리적 비트와 기본이 어떻게 이루어지는지 설명합니다.이를 이용한 컴퓨터 작업은 자성 고체에서 구현될 수 있습니다. 큐비트는 주 물질의 결정 격자에 내장된 희토류 원소 클래스의 개별 원자에 위치합니다.
연구진은 양자물리학 법칙을 바탕으로희토류 원자의 핵 스핀이 정보 전달체, 즉 큐비트로 사용하기에 적합할 것이라고 계산했습니다. 그들은 또한 표적화된 레이저 펄스가 즉시 정보를 원자의 전자에 전송하여 큐비트를 활성화하여 그 정보가 주변 원자에 표시될 수 있다고 제안합니다.
두 개의 활성화 된 큐 비트가 상호 작용합니다.서로 얽히게 될 수 있습니다. 얽힘은 양자 컴퓨터에 중요한 여러 입자 또는 큐 비트의 양자 시스템의 특수한 속성입니다. 하나의 큐 비트를 측정 한 결과는 다른 큐 비트를 측정 한 결과에 직접 의존하고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.
연구원들은 이러한 큐 비트가 어떻게논리 게이트, 주로 "NOT"값 (CNOT 게이트)으로 제어되는 게이트를 만드는 데 사용됩니다. 논리 게이트는 기존 컴퓨터가 계산을 수행하는 데 사용하는 기본 구성 요소입니다. 충분한 수의 이러한 CNOT 게이트와 충분한 수의 1 큐 비트 게이트를 결합하면 상상할 수있는 모든 계산 작업이 가능해집니다. 따라서 그들은 양자 컴퓨터의 중추를 형성합니다.
과학자들이 제안한 것은 이번이 처음이 아닙니다.양자 논리 게이트를 사용하십시오. 그러나 큐 비트를 활성화하고 얽히는이 방법은 이전의 비교 가능한 제안에 비해 결정적인 이점이 있습니다. 최소 10 배 더 빠릅니다.
또 다른 장점은 이 뿐만이 아닙니다.이 개념을 기반으로 하는 양자 컴퓨터가 계산을 수행할 수 있는 속도, 그리고 무엇보다도 이는 오류에 대한 시스템의 민감성과 관련이 있습니다.
Qubits는 매우 안정적이지 않습니다.얽힘 프로세스가 너무 느리면 큐 비트 중 일부가 그 동안 정보를 잃을 가능성이 높습니다. 실제로 PSI 연구자들은 비교 가능한 시스템보다 10 배 이상 빠를뿐만 아니라 동일한 요인에서 오류가 발생하기 쉬운 양자 컴퓨터를 구축하는 방법을 발견했습니다.
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