Naukowcy bliżej rewolucyjnego projektu

Naukowcy bliżej rewolucyjnego projektu

Fot. laurenced/sxc.hu
Atomy fosforu udało się utrzymać w stanie kwantowej superpozycji w temperaturze pokojowej przez rekordowe 39 minut - informuje New Scientist. Eksperyment pomoże w budowie kwantowych komputerów możliwych do stosowania poza laboratoriami.

 

Zwyczajne komputery dokonują obliczeń używając system binarnego. Bit - najmniejsza jednostka informacji - może mieć wartość 0 lub 1. Długie ciągi bitów pozwalają naszym komputerom kodować informacje oraz je przetwarzać. Komputery kwantowe pracują w oparciu o inne jednostki - kubity - które znajdują się w szczególnym stanie superpozycji, co pozwala im mieć wartość 1 i 0 jednocześnie. Potencjalnie więc kwantowe komputery mogą mieć moc obliczeniową wielokrotnie przekraczającą możliwości współczesnych komputerów.

Kluczem do tego osiągnięcia jest stan superpozycji - jest on bardzo delikatny i trudny do utrzymania. W tym celu istniejące dziś kwantowe procesory muszą być schładzane do ekstremalnie niskich temperatur, bliskich zeru absolutnemu. To ograniczenie powoduje, że współczesne komputery kwantowe mogą być stosowane niemal wyłącznie w wyspecjalizowanych laboratoriach.

Naukowcom z Uniwersytetu Simona Frasera w Burnaby w Kanadzie udało się osiągnąć nowy rekord w utrzymywaniu atomów w superpozycji w temperaturze pokojowej - aż trzydzieści dziewięć minut. Badacze szacują, że gdyby używali atomów do przeprowadzania operacji, jak działoby się we wnętrzu kwantowego komputera, przez ten czas ukończonych byłoby około dwóch milionów operacji obliczeniowych.

Efekt osiągnięto schładzając krzemową płytkę z umieszczonymi na niej atomami fosforu do temperatury bliskiej zeru absolutnemu. Następnie przy pomocy pola magnetycznego umieszczono fosfor w superpozycji - czyli sprawiono, że ich spin nie był określony. Z atomów przy pomocy lasera wytrącono również elektrony, ponieważ sądzono, że są one główną przyczyną wychodzenia atomów ze stanu superpozycji.

Dzięki tym zabiegom superpozycja fosforu przetrwała aż trzy godziny w niskiej temperaturze (poprzednio udawało się osiągnąć jedynie trzy minuty w niskiej temperaturze), a po ogrzaniu całego układu do temperatury 25 stopni Celsjusza superpozycja przetrwała jeszcze 39 minut.

Eksperyment pozostaje jedynie dowodem, że można utrzymać kwantową superpozycję w temperaturze pokojowej. Zwiastuje to możliwość nadejścia kwantowych komputerów codziennego użytku, ale naukowcy mają przed sobą jeszcze dużo pracy, by to osiągnąć.

komputery, informatyka, fizyka, kwantowa superpozycja
PAP
Czytaj także
Polecane galerie
cyzxer56
2.66.67.* 2013-11-20 21:12
By wymyslili moze najpierw jak stworzyc dyski SSD o pojemnosciach 1TB i wiecej, w ludzkiej cenie