Πιο κοντά στους κβαντικούς υπολογιστές

Ένα βήμα πιο κοντά στη δημιουργία ταχύτατων κβαντικών υπολογιστών ήλθε διεθνής ομάδα ερευνητών η οποία επέτυχε να παραγάγει 10 δισ bit κβαντικής σύζευξης σε πυρίτιο για πρώτη φορά. Το γεγονός ότι αυτό επετεύχθη στο πυρίτιο, τη βάση δηλαδή των τσιπ υπολογιστών αναμένεται να έχει σημαντικές προεκτάσεις στην υπάρχουσα επιστήμη των υπολογιστών, σύμφωνα με τις ερευνητικές ομάδες από τη Βρετανία, την Ιαπωνία, τον Καναδά και τη Γερμανία, το επίτευγμα των οποίων δημοσιεύεται στην επιστημονική επιθεώρηση "Nature".

"Η δημιουργία 10 δισεκατομμυρίων εναγκαλισμένων ζευγών κβάντα στο πυρίτιο είναι ένα μεγάλο βήμα προόδου για εμάς" ανέφερε ο επικεφαλής της μελέτης Τζον Μορτον από το Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης και προσέθεσε: "Χρειάζεται τώρα να συνδυάσουμε αυτά τα ζεύγη με τρόπο ώστε να δημιουργήσουμε έναν κβαντικό υπολογιστή πυριτίου". Οι συμβατικοί υπολογιστές που βασίζονται σε μονάδες που ονομάζονται bits μπορούν να εκτελέσουν μόνο ένα καθήκον την φορά. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι οι ταχύτατοι κβαντικοί υπολογιστές που βασίζονται στα qubits, θα μπορούν να βρίσκουν ταυτοχρόνως πολλές πιθανές λύσεις στο ίδιο πρόβλημα.

Η κβαντική σύζευξη είναι μια θεωρία σύμφωνα με την οποία τα υποατομικά σωματίδια μπορούν να είναι άρρηκτα συνδεδεμένα, και μια αλλαγή σε ένα τέτοιο σωματίδιο θα αντανακλάτο άμεσα στο αντίστοιχό του, ακόμα αν τα χώριζε ένα ολόκληρο σύμπαν.

Για να επιτύχουν την κβαντική σύζευξη οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν ισχυρά μαγνητικά πεδία και χαμηλές θερμοκρασίες προκειμένου να γίνει ο εναγκαλισμός μεταξύ του ηλεκτρονίου και του πυρήνα ενός ατόμου φωσφόρου το οποίο ήταν ενσωματωμένο σε έναν κρύσταλλο πυριτίου. Η διαδικασία εφαρμόστηκε παραλλήλως σε τεράστιο αριθμό ατόμων φωσφόρου. Το ηλεκτρόνιο και ο πυρήνας συμπεριφέρονται ως ένας μικροσκοπικός μαγνήτης, που ονομάζεται σπιν και το κάθε σπιν αντιπροσωπεύει μια μονάδα κβαντικής πληροφορίας. Εάν γίνει ο κατάλληλος χειρισμός τα σπιν μπορούν να αλληλεπιδράσουν.

"Το κλειδί για την επίτευξη της σύζευξης ήταν να ευθυγραμμίσουμε όλα τα σπιν χρησιμοποιώντας ισχυρά μαγνητικά πεδία και χαμηλές θερμοκρασίες" εξήγησε η Στέφανι Σίμονς από το Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης που συμμετείχε στη μελέτη και προσέθεσε ότι "από τη στιγμή που το κατορθώσαμε, κάναμε τα σπιν να αλληλεπιδράσουν μεταξύ τους χρησιμοποιώντας μικροκύματα και παλμούς ραδιοσυχνότητας σε καθορισμένους χρόνους".

pyles.tv