Inborş

Tot ce-i mai interesant

  • Lume
  • Ştiinţă
  • Universul
  • Curiozităţi
  • Istorie
  • Natură
  • Sănătate
  • Tehnologii

Oamenii de ştiinţă au construit un ‘hibrid’ funcţional poartă logică pentru utilizare în computerele cuantice

decembrie 19, 2015 by Vladimir Moşoglu Leave a Comment

Computerele cuantice - poartă logică
Iată cum se va rezolva problema de memorie cuantică.

În timp ce calculatoarele utilizate astăzi sunt tot mai aproape de limita lor teoretică, pentru început scopul este, de a construi un aparat care poate valorifica cu adevărat puterea de procesare fără precedent al calcului cuantic.

Şi acum două echipe de cercetare au demonstrat în mod independent cum atomii încurcaţi (se referă la Entanglement cuantic – Încurcătura cuantică ) de la elemente diferite pot rezolva problema de erori a memoriei cuantice în timp ce funcţionează într-un cadru poartă logică şi, de asemenea, va trece testul important al entanglementului adevărat.

“Computerele cuantice hibride oferă avantaje unice pentru ca diferite tipuri sistemice cuantice să fie exploatate împreună într-o singură platformă”, a spus autorul principal Ting Rei Tan.

“Fiecare specie de ioni este unică şi unele dintre ele sunt potrivite pentru anumite sarcini, cum ar fi stocarea de memorie, în timp ce altele sunt potrivite pentru a oferi interconectări pentru transferul de date de la distanţă între sisteme”.

În calculatoarele pe care le folosim astăzi, datele sunt prelucrate şi stocate ca biţi binari, unde fiecare bit individual are una din două stări accesibile, 0 sau 1.

Deoarece aceste stări sunt stabilite, există doar o cantitate finită de informaţii care pot fi procesate şi noi ne apropiem rapid de punctul în care acest lucru va insuficient.

Computerele cuantice, pe de altă parte, stochează datele ca qubiţi, care pot fi într-o stare 0 sau 1, sau pot lua o altă stare numită suprapoziţie cea ce le permite să fie atât 0 cât şi 1, în acelaş timp.

Vedeţi şi: Calculatoarele cuantice la un pas mai aproape după descoperirea australiană

Dacă vom putea să ne dăm seama cum să construim o maşină care să integreze acest fenomen de prelucrare a datelor, vom avea computere care sunt de sute de milioane de ori mai rapide decât super computerele din ziua de azi.

Qubiţii folosiţi în acestă schemă sunt de fapt ioni atomici (atomi cu un electron eliminat), şi starea lor este determinată de spin (momentul cinetic intrinsec al unei particule), spin în sus este 1, spin în jos este 0.

Fiecare ion este împerecheat, şi în cazul când ionul de control ia starea de superpoziţie, acesta va deveni încurcat (entangled) cu partenerul său, astfel încât tot ce veţi face cu un ion îl va afecta pe celălalt.

Acest lucru poate ridica probleme, mai ales când vine vorba de memorie, nu există nici un sens pentru a stoca şi prelucra a informaţia dacă nu o puteţi reţine cu siguranţă.

Dacă luaţi un sistem întreg construit pe perechi de aceeaşi ioni atomici, sunteţi deschis pentru erori constante, pentru că dacă un ion este afectat de o defecţiune, acest lucru va afecta, de asemenea, partenerul său.

Folosind în acelaş timp aceeaşi ioni în pereche face dificilă efectuarea de funcţii separate pentru ei.

Deci, cercetătorii de la Universitatea Oxford din Marea Britanie şi a doua echipă de la Institutul Naţional de Standarte şi Tehnologie ( Institute of Standards and Technology – NIST) cu Universitatea din Washington, şi-au dat seama ce combinaţii de elemente diferite pot funcţiona împreună ca perechi într-o schemă cuantică.

“Fiecare ion prins este utilizat pentru a reprezenta un ‘bit cuantic’ de informaţie. Stările cuantice ale ionilor sunt controlate cu impulsuri de laser de durată şi frecvenţă precisă”, spune unul din cercetători, David Lucas de la Universitatea din Oxford.

“Sunt necesare două specii diferite de ioni în computer: una pentru a stoca informaţii, un ”qubit memorie’ şi unul pentru a lega diferite părţi ale calculatorului împreună prin fotoni, ‘un qubit interfaţă’ “.

În timp ce echipa de la Oxford a realizat acest lucru, folosind izotopi diferiţi de calciu (răspânditul izotop calciu-40 şi izotopul rar calciu-43), a doua echipă a mers chiar mai departe prin împerecherea unor atomi complect diferiţi, magneziu şi beriliu.

Fiecare din care este sensibil la diferite lungimi de undă de lumină, cea ce înseamnă că lovirea unuia cu un impuls laser pentru a controla funcţiunea sa nu va afecta partenerul său.

Echipele au continuat să demonstreze pentru prima dată că aceste perechi ar putea avea a stările 0,1, sau de superpoziţie controlate de două tipuri diferite de porţi logice, numite poarta CNOT şi poarta SWAP.

Porţile logice sunt componente esenţiale ale oricărui circuit digital, pentru că sunt în măsură să înregistreze două valori de intrare şi să furnizeze o nouă eşire bazată pe logica programată.

“O poartă CNOT loveşte al doilea (ţinta) qubit dacă primul (control) qubit este un 1; sau dacă acesta este un 0, qubitul ţintă rămâne neschimbat”, explică comunicatul de presă NIST.

“Dacă qubitul de control este în superpoziţie, ionii devin încâlciţi. Poarta SWAP schimbă starea qubit, inclusiv superpoziţia”.

Echipa din Oxford a demonstrat că ionii se asociază în această schemă pentru aproximativ 60 de secunde, în timp ce echipa NIST/Washington a reuşit să reţină entaglementul lor pentru 1.5 secunde. Nu pare prea mult, dar aceasta este relativ stabil atunci când vine vorba de qubiţi.

“Ambele echipe au confirmat că cei doi atomi sunt încurcaţi (entagled) cu o probabilitate foarte mare; 0.998 pentru unul, 0.979 pentru celălalt (din maximul unu posibil)”, a declarat John Timmer pentru Ars Technica.

“Echipa NIST chiar a arătat că ei ar putea urmări atomul de beriliu dacă el şi-a schimbat starea prin observarea stării atomului de magneziu”.

Mai mult, ambele echipe au fost capabile de a efectua cu succes un test Bell prin utilizarea porţii logice pentru a încurca perechile diferitor specii de ioni, pentru ca mai apoi ai evalua şi măsura în mod independent.

“Noi am arătat că porţile logice cuantice între diferite specii izotopice este posibilă, pot fi puse în acţiune de un sistem relativ simplu şi pot lucra cu o precizie dincolo de aşa numitul “pragul-toleranţă la erori” precizie de aproximativ 99%, precizie necesară pentru punerea în aplicare a tehnicilor de corectare a erorilor cuantice, fără care un computer cuantic cu dimensiuni utile nu poate fi construit”, a spus Lucas într-un comunicat de presă a Oxford.

Desigur, noi nu avem calculatoare cuantice corespunzătoare pentru a testa de fapt aceste componente în cadrul unui sistem funcţional, acesta va fi următorul pas şi echipele internaţionale de oameni de ştiinţă şi ingineri sunt pe cale de a ne aduce aici. Noi mai putem aştepta pentru a vedea ce vor face.

Lucrările au fost publicate în Nature aici şi aici.

Filed Under: Ştiinţă, Tehnologii, Ultimele articole Tagged With: calculatoare, computerele cuantice, fizică, it

About Vladimir Moşoglu

Experimentez: Search Engine Optimization, Digital Marketing, Structură Informaţională a web - siturilor.

În continue căutare de lucruri interesante şi utile din întreaga lume.

Lasă un răspuns Anulează răspunsul

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *

Acest sit folosește Akismet pentru a reduce spamul. Află cum sunt procesate datele comentariilor tale.

Cele mai populare astăzi

  • Fructe exotice - Durian 23 fructe exotice ciudate de care veţi fi cu sigu... 50 views | posted on 12/11/2015
  • Super-pământ aproape la fel de vechi ca Universul Astronomii au descoperit un super-pământ aproape l... 43 views | posted on 31/01/2021
  • Musée Grévin - monumente şi obiective turistice din Franţa 20 Cele mai vizitate monumente şi obiective turist... 22 views | posted on 04/11/2015
  • Cele mai mari cascade - Casca Angel 15 Cele mai mari cascade din lume, unele despre ca... 21 views | posted on 10/09/2015
  • Albatrosul - animale din antarctica 23 Animale din Antarctica şi Polul Sud 20 views | posted on 27/03/2018
  • Curiozităţi despre Egiptul antic - egiptenii urau părul 25 curiozităţi despre Egiptul Antic mai puţin cuno... 18 views | posted on 22/05/2016
  • Curiozitati despre pasari - Onagadori 51 Curiozităţi despre păsări 18 views | posted on 16/11/2014

Ultimele interesante

Materia întunecată ar putea fi făcută din găurile negre de la începuturile timpului

aprilie 4, 2021

Idolul Shigir — cea mai veche statuie de lemn din lume

Cea mai veche statuie de lemn din lume are o vechime de peste 7000 de ani

aprilie 2, 2021

Cern — dovezi ale unei noi fizici

Dovezi ale unei noi fizici la Cern? Indici a unei noi forțe a naturii

martie 28, 2021

Gaură de vierme traversabilă

Găurile de vierme din Univers sunt pe deplin traversabile, arată noile calcule

martie 21, 2021

Fulguritul creat de fulgere ar fi putut provoca viața pe Pământ

Fulgerele străvechi ar fi putut provoca viaţa pe Pământ

martie 20, 2021

GJ 1132 b — O exoplanetă de mărimea Pământului, posibil a obţinut a doua atmosferă

O exoplanetă de mărimea Pământului, posibil a obținut a doua atmosferă, după ce a pierdut-o pe cea inițială

martie 14, 2021

Călătoria cu viteza luminii

Călătoria cu viteza luminii este posibilă în limitele fizicii lui Einstein, susține un astrofizic

martie 13, 2021

Taguri

alimentaţie sănătoasă anatomie animale antropologie arheologie astrofizică astronomie biologie cancer chimie civilizaţii cosmologie cosmonautică creier cuantică curiozităţi curiozităţi biologie curiozităţi din lume curiozităţi istorice curiozităţi ştiinţifice descoperiri descoperiri arheologice ecologie Egipt energie regenerabilă evoluţie exoplanete explorare fizică galaxii genetică geografie geologie găuri negre imagini din natura invenţii marte medicină paleontologie planete sistem solar turism util viaţă pe alte planete zboruri spaţiale

Alte articole interesante

Cercetătorii chinezi au dat naştere la şoareci sănătoşi de la două femele, fără mascul

Pestaurant – primul restaurant din lume unde se servesc insecte în ciocolată

Există noi dovezi incitante că Planeta Nouă este acolo

Aerogel de carbon – cel mai uşor material din lume creat recent

Cele mai vechi dovezi a fumatului de canabis au fost descoperite în China

  • Politica de confidenţialitate

Natură

Pentru prima dată, materia organică crucială pentru viață a fost găsită pe suprafața unui asteroid

Câmpul magnetic al Pământului s-a răsturnat 42 000 mii de ani în urmă. Consecințele au fost dramatice

Tot mai multe dovezi arată că viața pe Pământ a început nu doar de la ARN

Noul dinozaur masiv descoperit, ar putea fi cea mai mare creatură ce a călcat vreodată pe Pământ

Unul dintre cele mai mari mistere ale biologiei “a fost rezolvat” de IA

Categorii

  • Artă (14)
  • Curiozităţi (68)
  • Istorie (111)
  • Lume (164)
  • Natură (170)
  • Poza zilei (24)
  • Sănătate (146)
  • Ştiinţă (254)
  • Tehnologii (115)
  • Ultimele articole (815)
  • Universul (260)

© 2021 Toate drepturile rezervate · Inbors.com · Construit pe Genesis Framework

sponsored