นักฟิสิกส์จากสถาบันโมเลกุลศาสตร์แห่งสถาบันวิทยาศาสตร์ธรรมชาติแห่งชาติของญี่ปุ่นได้พัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่
ในงานของพวกเขา นักวิทยาศาสตร์ใช้เลนส์ออพติคอลแหนบเพื่อจับอะตอมรูบิเดียมสองอะตอมที่ถูกทำให้เย็นลงจนใกล้ศูนย์สัมบูรณ์และคั่นด้วยหนึ่งไมครอน ด้วยการชนอะตอมด้วยลำแสงเลเซอร์พิเศษที่เรืองแสงเพียง 10 picoseconds (10 ล้านล้านของวินาที) พวกเขายิงประตูสองคบิตที่เร็วที่สุดในโลก สร้างควอนตัมพัวพันระหว่างสองอะตอมแต่ละตัวใน 6.5 ns
Two-Qubit Gate - พื้นฐานคอมพิวเตอร์ควอนตัมประสิทธิภาพสูง นี่คือการดำเนินการเชิงตรรกะในสถานะควอนตัมของสอง qubits รูปแบบของเกทที่ใช้ในการศึกษาคือ "Z-gate ที่ถูกควบคุม" นี่คือการดำเนินการที่เปลี่ยนการซ้อนทับควอนตัมของ qubit แรกจาก "0 บวก 1" เป็น "0 ลบ 1" หาก qubit ที่สองอยู่ในสถานะ 1
ซ้าย:สถานะควอนตัมของคิวบิตถูกควบคุมโดยออร์บิทัลของอิเล็กตรอน ขวา: รูปแบบการทำงานของอุปกรณ์: ขึ้นอยู่กับสถานะของอะตอมแรก การกระทำของเลเซอร์จะเปลี่ยนแปลงหรือรักษาค่าของอะตอมที่สอง รูปภาพ: Takafumi Tomita, IMS, สถาบันวิทยาศาสตร์ธรรมชาติแห่งชาติ
ความแม่นยำ (ความเที่ยงตรง) ของประตูควอนตัมลดลงเนื่องจากเสียงรบกวนจากสภาพแวดล้อมภายนอกและเลเซอร์ทำงานซึ่งทำให้ยากต่อการพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัม ผู้เขียนงานอธิบาย เนื่องจากโดยทั่วไปมาตราส่วนเวลาของสัญญาณรบกวนจะมากกว่า 1 µs ประตูควอนตัมที่ทำงานเร็วขึ้นจะสามารถหลีกเลี่ยงการรบกวนจากภายนอกได้ และสิ่งนี้จะเพิ่มความแม่นยำในการคำนวณ
ประตูควอนตัมที่สร้างขึ้นโดยนักฟิสิกส์ทำงานเร็วกว่าเสียงรบกวนอย่างน้อยสองเท่า ซึ่งหมายความว่าสามารถเพิกเฉยได้ นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าเทคโนโลยีใหม่นี้จะเอาชนะข้อจำกัดด้านพลังงานที่เกี่ยวข้องกับเสียงของคอมพิวเตอร์ควอนตัมไอออนที่มีตัวนำยิ่งยวดและดักจับ ซึ่งปัจจุบันถือว่ามีแนวโน้มมากที่สุด
อ่านเพิ่มเติม:
“นี่คือนิยายวิทยาศาสตร์”: นักวิทยาศาสตร์สร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมชนิดใหม่โดยพื้นฐาน
ความยาวของวันโลกเพิ่มขึ้น นักวิทยาศาสตร์ไม่รู้ว่าทำไม
supergenes คืออะไรและพวกมันทำให้สัตว์แปลกได้อย่างไร