Natuurkundigen van het Instituut voor Moleculaire Wetenschappen van het Nationaal Instituut voor Natuurwetenschappen van Japan hebben een nieuw ontwikkeld
In hun werk gebruikten wetenschappers optischepincet om twee rubidium-atomen te vangen, afgekoeld tot bijna het absolute nulpunt en slechts één micron van elkaar gescheiden. Door atomen te raken met een speciale laserstraal die slechts 10 picoseconden (10 biljoenste van een seconde) gloeit, vuurden ze 's werelds snelste twee-qubit-poort af, waardoor kwantumverstrengeling tussen twee individuele atomen in 6,5 ns ontstond.
Poort met twee Qubits - Basiskrachtige kwantumcomputers. Dit is een logische bewerking op de kwantumtoestand van twee qubits. Een variatie op de poort die in het onderzoek is geïmplementeerd, is een "gecontroleerde Z-poort". Dit is een bewerking die de kwantumsuperpositie van de eerste qubit verandert van "0 plus 1" in "0 minus 1" als de tweede qubit zich in staat 1 bevindt.
Links:De kwantumtoestand van de qubit wordt bepaald door de elektronenorbitaal. Rechts: Schema van de werking van het apparaat: afhankelijk van de toestand van het eerste atoom verandert of behoudt de laseractie de waarde van het tweede atoom. Afbeeldingen: Takafumi Tomita, IMS, Nationaal Instituut voor Natuurwetenschappen
De nauwkeurigheid (getrouwheid) van een kwantumpoort neemt afvanwege ruis van de externe omgeving en een werkende laser, waardoor het moeilijk is om kwantumcomputers te ontwikkelen, leggen de auteurs van het werk uit. Omdat de tijdschaal voor ruis doorgaans groter is dan één µs, kan een snellere quantumpoort externe interferentie vermijden. En dit zal de nauwkeurigheid van berekeningen vergroten.
De door natuurkundigen gecreëerde kwantumpoort werktminstens twee keer zo snel als ruis, wat betekent dat het het kan negeren. De wetenschappers geloven dat de nieuwe technologie de ruisgerelateerde vermogensbeperking van supergeleidende en ingesloten ionenkwantumcomputers, die momenteel als de meest veelbelovende worden beschouwd, zal overwinnen.
Lees verder:
"Dit is science fiction": wetenschappers creëren een fundamenteel nieuw type kwantumcomputers
De lengte van de aardedag neemt toe. Wetenschappers weten niet waarom
Wat zijn supergenen en hoe maken ze dieren zo raar