A kvantumszámítógépek egy lépéssel közelebb kerültek egy ausztrál áttörésnek köszönhetően

Az Új-Dél-Walesi Egyetem ausztrál mérnökei egy fontos áttörést értek el, amely egy lépéssel közelebb hozza a kvantumszámítógépeket.

A csapat létrehozta egy hagyományos számítógépes kód kvantum változatát egy szilícium chipen. A felfedezés azt mutatja, hogy lehetséges és reális megbízható kvantumszámítógépek építése.

A kvantumszámítógépek képesek arra, hogy sokkal gyorsabban oldjanak meg problémákat, mint bármely ma létező számítógép, hiszen ötvözik az informatika szabályait a kvantummechanika jelenségével, melyek a mindennapi életben nem megfigyelhetők. Ezek nevezetesen a szuperpozíció, melyet Schrödinger macskája népszerűsített, mely egyszerre élő és halott, valamint a Kvantum-összefonódás. (1)


A konkrét vizsgálatot Ausztráliában végezték a Kvantum-összefonódást használva a kód futtatására. Összefonódott részecskéket hoztak létre együtt olyan módon, hogy azok tulajdonságai, mint például az energiájuk és lendületük összekapcsolódott. Ha az egyik részecske tulajdonságait megváltoztatták, például egy mérés során, az más részecskékre ugyanúgy hatott. A változások azonnaliak, még akkor is, ha a két részecske a világegyetem két ellentétes pontján van, ezért a tudósok úgy gondolták, hogy ez sértheti a speciális relativitáselméletet, amely megszabja, hogy az információ nem haladhat a fénynél gyorsabban. Nemrégiben bizonyítást nyert, hogy a kvantum összefonódás mégis egy valódi jelenség.


A kvantum viselkedés kihasználása több képességet jelent a számítástechnikában. "Bizonyos értelemben ezért lehetnek a kvantum számítógépek sokkal erősebbek," - mondta Stephanie Simmons, a tanulmány társszerzője egy nyilatkozatában. "A bitek ugyanazon számával lehetővé válik számunkra, hogy egy olyan számítógépes kódot írjunk, amely sokkal több szót tartalmaz, és ezeket az extra szavakat fel tudjuk használni egy másik algoritmus futtatására, amely az eredményt kevesebb számú lépéssel éri el."

A kísérlet abból állt, hogy létrehoztak egy összefonódott állapotot egy foszfor atom atommagja és egy elektron között egy szilikon chipen belül. A foszfor és az elektron egy kvantumbitet alkotnak, a kvantum egyenértékű egy számítógépes bittel, és a kísérlet azt mutatta, hogy azok könnyen szabályozhatók, és használhatók fel műveletekhez. Míg a hagyományos bitnek csak két lehetséges állapota van - 0 és 1 -, a kvantumbiteknek sokkal több, köszönhetően a kvantummechanikának, ezért a kvantumszámítógépek várhatóan lényegesen erősebbek lesznek, mint a ma használatos számítógépek.

"Most már kétséget kizáróan bizonyítottuk, hogy meg tudjuk írni ezt a kódot egy eszköz belsejében, amely hasonlít a mikrochipekre, melyek megtalálhatók a laptopokban vagy a mobiltelefonokban," - mondta Andrea Morello professzor, a csapat vezetője. "Ez az elektrotechnika valódi diadala." (2)

A kutatást a Nature Nanotechnology című folyóiratban publikálták. (3)

(1) - https://hu.wikipedia.org/wiki/Schrödinger_macskája
(2) - http://newsroom.unsw.edu.au/news/science-tech/quantum-computer-coding-silicon-now
(3) - http://www.nature.com/nnano/journal/vaop/ncurrent/full/nnano.2015.262.html

IFLScience

http://indavideo.hu/video/Kvantum_osszefonodas