Strona główna
zaloguj

 | Mapa strony

Krok bliżej komputerów kwantowych

Komputer kwantowy

Uzyskano kubity w temperaturze pokojowej
Kubit- niepodzielna jednostkę informacji kwantowej*.

*Jako informację kwantową rozumiemy informację zawartą w stanie układu kwantowego.
Od niedawna była rozważana możliwość stworzenia urządzenia przetwarzającego informację kwantową- komputera kwantowego. Największym problemem stojącym na przeszkodzie przed naukowcami pracującymi nad jego stworzeniem było wytworzenie stabilnego kubitu, który może istnieć w temperaturze pokojowej. Dotychczas stworzenie trwałego kubitu wiązało się ze schwytaniem atomu, bądź elektronu w pułapki magnetyczne i schłodzenia go do temperatury bliskiej 0 K (zero absolutne). Jednak to już przeszłość, naukowcy z Uniwersytetu Harvarda- Profesor Mikhail Lukin, Peter Maurer, Christian Latta i Georg Kuscko, opracowali metodę pozwalającą

uzyskać kubity w temperaturze pokojowej. Udało się to dzięki przechowywaniu kubitów w zanieczyszczeniach, znajdujących się w diamentach (stworzonych na potrzeby eksperymentu).
"Uzyskaliśmy olbrzymi poziom kontroli. Posiadamy kubit w temperaturze pokojowej i mamy możliwość go mierzyć z dużą wydajnością oraz dokładnością. Możemy kodować w nim dane i magazynować je przez relatywnie długi czas. Jedynymi ograniczającymi nas aspektami są problemy techniczne. Istnienie kubitu można przedłużyć nawet do kilku godzin. Właśnie teraz wykorzystanie kubitów staje się możliwe w praktyce" - powiedział profesor Lukin.

Zdaniem profesora opracowany na Harvardzie system może być używany do przeprowadzenia bezpiecznych transakcji bankowych i kwantowej transmisji danych.
"Prowadzone przez nas badania to milowy krok w kierunku stworzenia funkcjonującego kwantowego komputera. Dysponujemy prostym, działającym systemem pozwalającym przechowywać dane przez zadowalający czas. Teraz pora to udoskonalić" - dodaje Georg Kucsko.
Pary azot- wakancja (N-V) obecne w diamentach wykazują zależności charakterystyczne dla pojedynczych atomów. Posiadają spin który można kontrolować i odczytywać za pomocą wiązki

jednorodnego światła (lasera). Jednak ich wykorzystanie w celu tworzenia kwantowych bitów

(kubitów) jest w dużej mierze bezcelowe gdyż ich trwałość wynosi tylko milionowe części sekundy. Zespół z uniwersytetu Harvarda odkrył, iż przyczyną tak szybkiego „rozpadu” są zanieczyszczenia w diamentach spowodowane domieszką węgla 13.
Zespół profesora Lukina postanowił obrócić ten fakt na swoją korzyść.
"Spin węgla- 13 jest idealnym kandydatem na kubit, gdyż jest odizolowany od czynników zewnętrznych i posiada długi czas koherencji. Jednakże te same cechy, charakteryzujące idealny kubit powodują, iż ciężko nim manipulować"- stwierdzają naukowcy

Zamiast bezpośrednio próbować mierzyć spin węgla 13 postanowili wykorzystać do tego parę azot- wakancja (N-V). Dzięki kooperacji z brytyjską firmą Element Six, specjalizującą się w produkcji sztucznych diamentów, został stworzony diament składający się w 99,99 % z węgla- 12. Diament bombardowano azotem dzięki czemu powstały centra N-V oddziałujące z C-13. Możliwe jest

zakodowanie informacji w spinie C 13, oraz odczytanie jej przy pomocy pary N- V.
Niewątpliwie jest to przełom na drodze do stworzenia komputerów kwantowych, jednakże konieczne jest zwiększenie trwałości zakodowanej informacji. Dzięki zastosowaniu fal radiowych o określonej częstotliwości na diament, uzyskano trwałość kubitu sięgającą dwóch sekund. To już naprawdę dużo.


Karol Borowiak
instalacyjna.com.pl

Tagi: instalacyjna, komputery kwantowe, komputer kwantowy, kwantowa transmisja danych, kubit, kubity

Podziel się na facebook.com

Komentarze:

Dodaj komentarz: