Podczas gdy w konwencjonalnych komputerach jednostkami informacji są cyfry lub bity binarne, w przypadku kwantów
Informacje o kubicie mogą nieść pewnecharakterystyka tej cząstki (na przykład spin elektronu lub polaryzacja fotonu), która może mieć dwa stany. Chociaż normalne wartości bitów to 0 lub 1, wersje pośrednie tych wartości są również możliwe w bicie kwantowym. Stan pośredni nazywany jest superpozycją. Ta właściwość daje komputerom kwantowym zdolność rozwiązywania problemów
Naukowcy z Instytutu Fizyki w TartuUniwersytet wykazał, że mikrokryształy syntetyzowane na bazie mieszanych optycznych matryc krystalicznych fluorków domieszkowanych erbem, prazeodymem i niektórymi innymi jonami metali ziem rzadkich mogą działać jako kubity, zapewniając ultraszybkie optyczne obliczenia kwantowe.
„Przy wyborze jonów należy zwrócić uwagę na ichstany elektronowe o bardzo różnych właściwościach. Muszą mieć co najmniej dwa stany, w których oddziaływanie jonowe jest bardzo słabe. Stany te nadają się do podstawowych operacji logiki kwantowej na poszczególnych bitach kwantowych. Ponadto potrzebny jest stan lub stany, w których oddziaływanie jonowe jest silne - umożliwiają one wykonywanie operacji logiki kwantowej na dwóch lub większej liczbie kubitów. Wszystkie te stany muszą mieć długi czas życia (w mili- lub mikrosekundach), a pomiędzy tymi stanami muszą być dozwolone przejścia optyczne”.
Profesor Władimir Khizhnyakov, członek Estońskiej Akademii Nauk
Naukowcy twierdzą, że wykrywanie takichStany elektroniczne jonów ziem rzadkich nie były uważane za możliwe, dlatego naukowcy nie szukali wśród nich takich stanów odpowiednich dla kubitów. Do tej pory badano głównie stany spinowe jąder atomowych pod kątem roli kubitów. Jednak ich częstotliwość jest milion razy mniejsza niż częstotliwość bitów kwantowych. Właśnie dlatego komputery kwantowe są również zbudowane wokół tych kubitów. I będą znacznie wolniejsze niż komputery z bitami kwantowymi opartymi na stanach elektronicznych.
Ultraszybki cykl pracy pozwala pokonaćjedną z głównych przeszkód w tworzeniu komputerów kwantowych. Kubity są bardzo wrażliwe na swoje otoczenie, więc wszelkie zakłócenia ze strony otoczenia mogą prowadzić do błędów w obliczeniach kwantowych.
„To znaczy czas koherencji kubitówCzas trwania czystego stanu kwantowego jest bardzo krótki. Im szybszy cykl obliczeniowy, tym mniejsza ingerencja otoczenia w działanie kubitów.
Profesor Władimir Khizhnyakov, członek Estońskiej Akademii Nauk
Stwierdzono, że metoda spalania widmowegoOtwory, opracowane wcześniej w Instytucie Fizyki Uniwersytetu w Tartu, mogą posłużyć do selekcji zestawu kubitów w mikrokryształu pełniącym rolę instancji komputerowej. Według Khizhnyakova, dziś jest to jedna z najpotężniejszych metod spektroskopii optycznej, która pozwala znaleźć te jony w mikrokryształu, które najlepiej nadają się do wykorzystania jako kubity komputerowe.
Chociaż przed prawdziwym działającym komputerem kwantowymjest jeszcze daleko, ale naukowcy z Laboratorium Spektroskopii Laserowej Uniwersytetu w Tartu rozpoczęli tworzenie pilotażowego prototypu komputera kwantowego opartego na nowej metodzie. Zdaniem naukowców są one w przededniu prezentacji pracy podstawowych elementów nowego typu komputera kwantowego.
Czytaj także:
Ziemia osiągnie krytyczną temperaturę za 20 lat.
Aborcja i nauka: co stanie się z dziećmi, które będą rodzić.
Znaleziono najstarszą sztukę naskalną na świecie.
Ministerstwo Zdrowia Argentyny ujawniło dane dotyczące skutków ubocznych u osób, które otrzymały Sputnik V.