Poate părea că am fost în pragul unui preț accesibil, super-puternic și răspândit. calculatoare cuantice de ceva timp, dar această ultimă descoperire ar putea fi în sfârșit punctul de cotitură.
Două lucrări, publicate în jurnal Natură, detaliază modul în care cercetătorii au creat simulatoare cuantice constând dintr-un număr de 53 de qubiți fără precedent. Până acum, astfel de simulatoare erau capabile să ruleze și să controleze doar aproximativ două duzini de qubiți.
Simulatoarele cuantice sunt o formă de computer cuantic care simulează modul în care particulele cuantice interacționează între ele. Înțelegând aceste interacțiuni complexe, informaticienii și fizicienii pot construi calculatoare cuantice mai eficiente, mai puternice și, în cele din urmă, mai utile.
CITEȘTE URMĂTORUL: Ce este calculul cuantic și de ce depinde viitorul Pământului de el?
Un număr relativ mic de qubiți controlați individual au fost deja folosiți pentru a simula sisteme precum molecule, cu toate acestea, extinderea acestui lucru la grupuri mai mari de elemente cuantice - și astfel simularea unor sisteme cuantice mai complexe - a fost o provocare.
În calcul, informațiile sunt stocate în „biți” fie în starea 1, fie în starea 0, ca un comutator de lumină pornit sau oprit. Prin contrast, qubiții sunt coloana vertebrală a unui computer cuantic și unitatea de informație poate fi 1 sau 0, sau o suprapunere a celor două stări. Având în vedere complexitatea lor, qubiții sunt mult mai greu de realizat și, odată realizate, este mult mai greu să-i faci să păstreze informații și să controleze modul în care cred.
Vezi legate
Cercetătorii au încercat să utilizeze materiale supraconductoare, ioni ținuți în capcane de ioni sau atomi neutri individuali, precum și molecule de complexitate diferită pentru a le construi.
Ca parte a cercetărilor recente, echipele de la Universitatea din Maryland și Institutul Național de Standarde și Tehnologie au realizat qubiții din ioni de iterbiu, înșirați împreună în rânduri ca niște perle.
Mikhail Lukin și echipa sa de la Harvard au folosit 51 așa-numiți atomi Rydberg, în timp ce Christopher Monroe și colegii săi din Maryland au prins ioni pentru a studia tranzițiile de fază în magneții cuantici de tip Ising.
În acest simulator cuantic, qubiții au fost răciți în vid de laserele care au fost trase spre ei, făcându-i să interacționeze între particule. Fiecare ion era manipulat și avea aceeași sarcină electrică, ceea ce înseamnă că se respingeau unul pe celălalt, precum magneții. Acest lucru este cunoscut sub numele de magnetism cuantic. Un câmp electric a fost apoi folosit pentru a forța ionii respinși în rânduri ordonate.
La astfel de niveluri, aceste calculatoare cuantice sunt capabile să modeleze interacțiuni fizice care sunt prea complicate chiar și pentru supercalculatoare.
