Alkatrészek

A kutatók előrelépnek a kvantumszámítást megelőzően

Megdöbbentek a kutatók Trump ötletén

Megdöbbentek a kutatók Trump ötletén
Anonim

Az Egyesült Királyságban és az USA-ban pénteken kutatók közzétettek egy olyan tanulmányt, amely részletesen leírta azokat a felfedezéseket, amelyek egy teljesen funkcionális kvantum számítógépet egy lépéssel közelebb hoznak a valósághoz.

A több évtizedes kutatási kvantumszámítástechnika hagyományosan az adatok koherens formátumban történő tárolásának problémája, ami megnehezíti a programok vagy számítástechnikai feladatok futtatását. A kutatók megtalálták a módját az elektronok megőrzésére, amelyek hosszabb tárolják az adatokat, ami lehetővé teszi a rendszer számára az adatok koherensebb feldolgozását és a programok hatékonyabb futtatását.

Bár a fejlesztés során a kvantum számítógépek forradalmasíthatják a számítástechnika arcát. Néhány másodperc alatt a kvantum számítógépek olyan feladatokat hajthatnak végre, amelyek ma már nem lehetségesek a szuperszámítógépek számára. A kvantumszámítás anyagi atomokat és molekulákat használ - nagy mennyiségű feladatot dolgozzon fel szuperszámítógépek sebességén, mivel az adatok tárolása és megosztása több állammal, ahelyett, hogy a szokásos bináris állapotok 0 és 1.

A kvantumszámítás a törvények a kvantummechanika, amelyek az anyag kölcsönhatását és viselkedését vizsgálják atomos és szubatomi - proton -, neutron - és elektronszintekben. A kvantum-számítástechnika ismert kérdéseinek megoldásával a kutatók egy teljesen működőképes kvantum számítógépet fejlesztenek ki.

Számos kvantum-számítógépes terv létezik, amelyek különböző módon tárolják az adatokat, mondta Gavin Morley, a papír egyik szerzője és egy a londoni Nanotechnológiai Központ kutatója, amely közös vállalat a University College London és a Imperial College London között. Morley számos intézménnyel, köztük a Salt Lake City-i Utah egyetemen dolgozott együtt. A kutatók az elektronok mágneses állapotát mérték az adatok tárolására.

A kvantumbiteknek meg kell pörgetniük egy program futtatásához, de néha az elektronok minősége lebomlik, és a nemkívánatos állapotokba - kvantumzajnak - küldve őket, ami problémát jelenthet mivel a felhasználók elveszíthetik a program futását. Egy bizonyos mágneses mező alkalmazásával a kutatók egy áramot használtak egy elektron állapotának meghatározására anélkül, hogy zavart okoznának, és így 5000 százalékkal hosszabb életet élveznének, mint bármely más hasonló kísérlet, "Morley szerint. foszfor atomok szilíciumban. A legjobb próbálkozások korábban az elektromos áramot áramoltatták át kis elektromos vezetékeken keresztül, de ez sok kvantumzajt eredményezett, eltávolítva az anyag egyik legfontosabb előnyét, mondta Morley.

A kutatók remélik, hogy munkájuk lehetővé teszi számukra, hogy építs ki egy kvantum szuperszámítógépet, bár időbe telhet.

"Nem lehet megjósolni, hogy mikor vagy mikor épül fel kvantumszámítógép, remélem, hogy a következő 15-20 évben egy kutatólaboratóriumot látok" - mondta Morley.

De a kemény kihívásokon túl a kvantum számítógépek megoldják azokat a számítógépes problémákat, amelyek a mai számítógépek pestisét okozzák, mondta Morley. "Például szimulálni tudnánk a nagy biológiai molekulák és gyógyszerek viselkedését új gyógyszerek megtalálásához."

A cikk megjelent a Physical Review Letters kiadásában.