Ο πρώτος κβαντικός επεξεργαστής στερεάς κατάστασης

THMMY.gr > Forum > Χαλαρή συζήτηση - κουβεντούλα > Φιλόσοφοι Μηχανικοί - Μηχανικοί Φιλόσοφοι > Επιστήμες > Strictly Engineering (Moderators: Mr Watson, Tasos Bot) > Ο πρώτος κβαντικός επεξεργαστής στερεάς κατάστασης

0 Members and 1 Guest are viewing this topic.

Pages: [1]

Author

Topic: Ο πρώτος κβαντικός επεξεργαστής στερεάς κατάστασης (Read 1226 times)

akis

Veteran
Αbsolute ΤΗΜΜΥ.gr

Gender:

Posts: 4005

Ο πρώτος κβαντικός επεξεργαστής στερεάς κατάστασης

« on: June 29, 2009, 16:23:02 pm »

Ο πρώτος κβαντικός επεξεργαστής στερεάς κατάστασης

Το κβαντικό φαινόμενο του συσχετισμού επιτρέπει σε ένα qubit να επηρεάζει ένα άλλο από απόσταση
Λονδίνο

Ένα βήμα πιο κοντά οι πανίσχυροι κβαντικοί υπολογιστές: Χρησιμοποιώντας κατασκευαστικές τεχνικές παρόμοιες με αυτές που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία ημιαγωγών, Αμερικανοί φυσικοί δημιούργησαν τον πρώτο κβαντικό επεξεργαστή στερεάς κατάστασης, ικανό να επιλύει δύο κατηγορίες μαθηματικών προβλημάτων.

Στους σημερινούς υπολογιστές, η μονάδα πληροφορίας είναι το bit, το οποίο λαμβάνει τιμές είτε «0» είτε «1». Οι πληροφορίες αποθηκεύονται ως συνδυασμοί των δύο αυτών ψηφίων .

Στους κβαντικούς υπολογιστές, το αντίστοιχο του bit είναι το κβαντικό bit, ή qubit. Χάρη σε μια κβαντική ιδιότητα που ονομάζεται υπέρθεση, το qubit μπορεί να λαμβάνει τιμές «0» ή «1» ή και τα δύο μαζί. Οι συνδυασμοί αυτοί αυξάνουν θεαματικά τη μνήμη και την ταχύτητα των κβαντικών υπολογιστών.

Προκειμένου να επεξεργαστούν την πληροφορία, τα κβαντικά συστήματα εκμεταλλεύονται επίσης το κβαντικό φαινόμενο του συσχετισμού ή διεμπλοκής (entanglement), κατά το οποίο η κατάσταση ενός qubit επηρεάζει από απόσταση την κατάσταση ενός άλλου.

Οι επιστήμονες είχαν ήδη δημιουργήσει πειραματικά κβαντικά συστήματα που εκτελούν αλγόριθμους, όλες τους όμως βασίζονταν σε «εξωτικές» διατάξεις με λέιζερ ή μαγνήτες που διατηρούσαν ιόντα σε αιώρηση.

Τώρα, ερευνητές του Πανεπιστημίου Γιέιλ στη Νέα Υόρκη παρουσιάζουν στο περιοδικό Nature τον πρώτο κβαντικό επεξεργαστή από στερεά εξαρτήματα.

Η ομάδα του Δρ Λεονάρντο ΝτιΚάρλο δημιούργησε μια διάταξη από νιόβιο και οξείδιο του αλουμινίου το οποίο περιλαμβάνει δύο qubits, εξηγεί ο δικτυακός τόπος του περιοδικού. Η συσκευή λειτουργεί σε θερμοκρασία λίγο πάνω από το απόλυτο μηδέν και ελέγχεται με μικροκύματα και μεταβολές της ηλεκτρικής τάσης.

Τα qubits μπορούν να παραμένουν σε κατάσταση συσχετισμού για το χρονικό διάστημα-ρεκόρ του ενός μικροδευτερόλεπτου.

Στο διάστημα αυτό, ο κβαντικός επεξεργαστής μπορεί να εκτελεί με επιτυχία δύο αλγόριθμους ειδικά σχεδιασμένους για κβαντικά συστήματα.

Ο πρώτος είναι ο αλγόριθμος αναζήτησης του Grover, γνωστός και ως αντίστροφη αναζήτηση τηλεφωνικού καταλόγου: ο υπολογιστής βρίσκει σε ποιο από τα ονόματα ενός καταλόγου αντιστοιχεί ένας (τηλεφωνικός) αριθμός.

Ο δεύτερος και απλούστερος αλγόριθμος, γνωστός ως Deutsch-Jizsa, εξετάζει αν το στρίψιμο ενός νομίσματος δίνει δίκαια αποτελέσματα ή όχι.

Παρόλο που η επιτυχία θεωρείται εντυπωσιακή, οι ερευνητές επισημαίνουν ότι χρειάζεται ακόμα πολύ δουλειά μέχρι να αναπτυχθούν αξιόπιστα κβαντικά συστήματα που περιλαμβάνουν περισσότερα qubit.

«Κατασκευάσαμε έναν πολύ απλό κβαντικό επεξεργαστή. Κατ' ουδένα τρόπο δεν πρόκειται για κβαντικό υπολογιστή» διευκρινίζει ο Δρ ΝτιΚάρλο.

Newsroom ΔΟΛ
http://www.in.gr/news/article.asp?lngEntityID=1028114&rss=yes