Zinātnieki izstrādā jauna veida optisko kvantu datoru

Kamēr parastajos datoros informācijas vienības ir bināri cipari vai biti, kvantu izteiksmē

datoros mērvienības irkvantu biti vai kubiti. Parastā datorā informācija galvenokārt tiek pārnesta ar elektrību atmiņas šūnās, kas izgatavotas no lauka efekta tranzistoriem, bet kvantu datorā, atkarībā no datora veida, informācijas nesēji ir daudz mazākas daļiņas, piemēram, joni, fotoni un elektroni.

Informācija par kvītu var pārvadāt noteikturaksturīga šai daļiņai (piemēram, elektronu griešanās vai fotonu polarizācija), kurai var būt divi stāvokļi. Lai gan normālās bitu vērtības ir 0 vai 1, kvantu bītā ir iespējamas arī šo vērtību starpposma versijas. Starpstāvokli sauc par superpozīciju. Šis īpašums dod kvantu datoriem iespēju atrisināt problēmas

Tartu Fizikas institūta pētniekiUniversitāte ir parādījusi, ka mikrokristāli, kas sintezēti, pamatojoties uz jauktu fluorīdu optisko kristālu matricām, kas pievienotas erbijam, praseodīmijam un dažiem citiem retzemju elementu joniem, var darboties kā kvīti, nodrošinot īpaši ātru optisko kvantu skaitļošanu.

“Izvēloties jonus, viņuelektroniskie stāvokļi ar ļoti atšķirīgām īpašībām. Tiem jābūt vismaz diviem stāvokļiem, kuros jonu mijiedarbība ir ļoti vāja. Šie stāvokļi ir piemēroti pamata kvantu loģikas operācijām ar atsevišķiem kvantu bitiem. Turklāt ir nepieciešams stāvoklis vai stāvokļi, kuros jonu mijiedarbība ir spēcīga — tie ļauj veikt kvantu loģikas darbības ar diviem vai vairākiem kubitiem. Visiem šiem stāvokļiem ir jābūt ilgiem (milisekundēm vai mikrosekundēm), un starp šiem stāvokļiem ir jāatļauj optiskās pārejas.

Profesors Vladimirs Hižņakovs, Igaunijas Zinātņu akadēmijas loceklis

Zinātnieki saka, ka šādu atklāšanaretzemju jonu elektroniskie stāvokļi netika uzskatīti par iespējamiem, un tāpēc zinātnieki to vidū nemeklēja šādus kvitiem piemērotus stāvokļus. Līdz šim kvotu lomai galvenokārt tika pētīti atomu kodolu griešanās stāvokļi. Tomēr to biežums ir miljonu reižu mazāks nekā kvantu bitu biežums. Tāpēc arī ap šiem kbitiem tiek veidoti kvantu datori. Un tie būs ievērojami lēnāki nekā datori ar kvantu bitiem, kuru pamatā ir elektroniskie stāvokļi.

Īpaši ātrs darba cikls ļauj jums pārvarētviens no galvenajiem šķēršļiem kvantu datoru radīšanai. Kubiti ir ļoti jutīgi pret savu vidi, tāpēc jebkādi vides traucējumi var izraisīt kļūdas kvantu skaitļošanā.

“Kubitu koherences laiks, tas irTīra kvantu stāvokļa ilgums ir ļoti īss. Jo ātrāks aprēķina cikls, jo mazāk vides traucējumu kubitu darbībā.

Profesors Vladimirs Hižņakovs, Igaunijas Zinātņu akadēmijas loceklis

Tika konstatēts, ka spektrālās dedzināšanas metodecaurumus, kas iepriekš izstrādāti Tartu Universitātes Fizikas institūtā, var izmantot, lai mikrokristālā atlasītu kvītu kopu, kas darbojas kā datora instance. Pēc Hizhnyakov teiktā, šodien šī ir viena no visspēcīgākajām optiskās spektroskopijas metodēm, kas ļauj mikrokristālā atrast tos jonus, kas ir vispiemērotākie lietošanai kā datoru kubiti.

Kaut arī pirms reāla darba kvantu datorair vēl tālu, taču Tartu Universitātes Lāzerspektroskopijas laboratorijas pētnieki ir sākuši izveidot kvantu datora izmēģinājuma prototipu, kura pamatā ir jaunā metode. Pēc pētnieku domām, viņi ir jauna kvantu datora pamatelementu darba prezentācijas priekšvakarā.

Lasīt arī:

Zeme kritisko temperatūru sasniegs pēc 20 gadiem.

Aborts un zinātne: kas notiks ar bērniem, kas dzemdēs.

Tika atrasta vecākā rokmāksla pasaulē.

Argentīnas Veselības ministrija atklāja datus par blakusparādībām tiem, kas saņēma Sputnik V.