Terwijl bij conventionele computers de informatie-eenheden binaire cijfers of bits zijn, in kwantum
Informatie over een qubit kan een bepaaldekenmerkend voor dit deeltje (bijvoorbeeld elektronenspin of fotonpolarisatie), dat twee toestanden kan hebben. Hoewel de normale bitwaarden 0 of 1 zijn, zijn tussenliggende versies van deze waarden ook mogelijk in de kwantumbit. De tussenliggende toestand wordt superpositie genoemd. Deze eigenschap geeft kwantumcomputers de mogelijkheid om problemen op te lossen
Onderzoekers aan het Tartu Institute of PhysicsDe universiteit heeft aangetoond dat microkristallen die zijn gesynthetiseerd op basis van gemengde optische kristalmatrices van fluoriden gedoteerd met erbium, praseodymium en enkele andere ionen van zeldzame aardelementen, kunnen werken als qubits, wat zorgt voor ultrasnelle optische kwantumcomputers.
“Bij het kiezen van ionen, hunelektronische toestanden met zeer verschillende eigenschappen. Ze moeten ten minste twee toestanden hebben waarin de ionische interactie erg zwak is. Deze toestanden zijn geschikt voor fundamentele kwantumlogische bewerkingen op individuele kwantumbits. Bovendien zijn er een toestand of toestanden nodig waarin de ionische interactie sterk is: ze maken het mogelijk kwantumlogische bewerkingen uit te voeren op twee of meer qubits. Al deze toestanden moeten een lange levensduur hebben (milli- of microseconden), en optische overgangen tussen deze toestanden moeten toegestaan zijn.”
Professor Vladimir Khizhnyakov, lid van de Estse Academie van Wetenschappen
Wetenschappers zeggen dat de detectie van dergelijkeelektronische toestanden van zeldzame-aardionen werden niet mogelijk geacht, en daarom zochten wetenschappers er niet in naar dergelijke toestanden die geschikt zijn voor qubits. Tot nu toe zijn vooral de spintoestanden van atoomkernen bestudeerd voor de rol van qubits. Hun frequentie is echter een miljoen keer lager dan de frequentie van kwantumbits. Daarom zijn er ook kwantumcomputers rond deze qubits gebouwd. En ze zullen aanzienlijk langzamer zijn dan computers met kwantumbits op basis van elektronische toestanden.
Dankzij de ultrasnelle werkcyclus kunt u overwinneneen van de belangrijkste obstakels voor de creatie van kwantumcomputers. Qubits zijn erg gevoelig voor hun omgeving, dus elke interferentie uit de omgeving kan leiden tot fouten in quantum computing.
“De coherentietijd van qubits dusDe duur van een zuivere kwantumtoestand is erg kort. Hoe sneller de rekencyclus, hoe minder interferentie van de omgeving in de werking van de qubits.”
Professor Vladimir Khizhnyakov, lid van de Estse Academie van Wetenschappen
Het bleek dat de spectrale verbrandingsmethodeholes, eerder ontwikkeld aan het Institute of Physics van de Universiteit van Tartu, kunnen worden gebruikt om een reeks qubits in een microkristal te selecteren die als computerinstantie fungeren. Volgens Khizhnyakov is dit tegenwoordig een van de krachtigste methoden van optische spectroscopie, waarmee je die ionen in een microkristal kunt vinden die het meest geschikt zijn voor gebruik als computer-qubits.
Hoewel vóór een echt werkende kwantumcomputeris nog ver weg, maar onderzoekers van het Laser Spectroscopy Laboratory van de Universiteit van Tartu zijn begonnen met het maken van een pilot-prototype van een kwantumcomputer op basis van de nieuwe methode. Ze staan volgens de onderzoekers aan de vooravond van de presentatie van het werk van de basiselementen van een nieuw type kwantumcomputer.
Lees ook:
Over twintig jaar bereikt de aarde een kritische temperatuur.
Abortus en wetenschap: wat gebeurt er met de kinderen die zullen bevallen.
De oudste rotstekeningen ter wereld werden gevonden.
Het Ministerie van Volksgezondheid van Argentinië heeft gegevens bekendgemaakt over bijwerkingen bij degenen die Sputnik V.