Liiguta Mind Üles: Infokandjad, Mis On Telekommunikatsioonid Üle Arvuti Kiibi

{h1}

Kvantitatiivne teleportation'i eksperiment on veel üks samm tõelise quantum-arvuti loomise suunas, kubitite transportimine tahkefaasilises ringkonnas.

Quantummehaanika võimaldab mõnda väga kummalist asju, nagu infotelefon ja arvutid, mis suudavad murda isegi kõige raskemad koodid.

Hiljuti Zurichis asuvas Šveitsi föderaalse tehnoloogiainstituudis (ETH) asunud teadlased tegi sammu töökvaliteedi arvutite ehitamise suunas, pakkudes telekommunikatsiooni bittidega teavet arvuti kiibi kaudu. Uuringu tulemused on üksikasjalikult välja toodud 15. augustil ajakirjas Nature.

Sellise ringkonnakohtu loomine on oluline verstapost, ütles Benjamin Schumacher, füüsika professor Kenyoni kolledžis Ohio. "Igaüks tõesti teab, kas te ei kavatse kunagi luua tõelist kvantehnoloogiat, see peab olema kindel olek," ütles Schumacher, kes ei osalenud uues uuringus. Tahkis riik - arvutid, mis on ehitatud üheosaliste transistoridega - ilma liikuvate osadeta ja komponentidega, mis on iseseisvad. Peaaegu iga elektrooniline seade on ehitatud tahkete osakeste elektroonika abil. [Vapus füüsika: kõige lahedamad osakesed on selgitatud]

Jaapani telefoni hiiglasliku NTT teadur, Bill Quan, kes on teinud ulatuslikke uuringuid kvantehnoloogiatööstuses, ütles, et ETHi meeskonna töö on "väga kena katse", lisades, et "see tõesti näitab tehnoloogia prototüüpimist", mis on seotud kvantarvuti tegemisega.

Varasemad teleporatsioonikatsed on kasutanud lasereid, et transportida kvantinfot footonite vahel. Kuid see pole nii praktiline, et ehitada tegelikke arvuteid. Schumacher ütles, et tahkete osakeste ahelad on tuntud valdkonnad ja arvutikiipide tootjad on aastakümnete pikkust kogemust nende miniaturistamisel.

Uues eksperimendis kasutasid teadlased kvantfüüsika omadust, mida nimetatakse kitsenduseks kvantifitseeritud kobitiste teleportimiseks. Kui kaks osakest omavahel suhestuvad, moodustavad nad ühendused - need on kokku puutunud - nii, et ükskõik milline toiming mõjutab teist, isegi siis, kui nad on eraldatud suurte vahemaadega. Peale selle, ükskõik kui kaugel nad on, kui te teate ühe osakese olekut, siis teate koheselt teise riigi seisundit.

Teleporting kubikud

Teleporatsiooni seadistamiseks asetavad teadlased väikese arvutikiibiga mõõtmetega 0,3 tolli 0,3 tolli (7 7 millimeetriga) 3-mikronilist elektroonilist ahelat (kus 1 mikroni on üks miljon meetrit). Saatjad olid kaks ahelat, teine ​​aga vastuvõtjaks. Teadjad jahutasid kiipi peaaegu absoluutse nulli ja lülitasid ahelaid voolu.

Sellel temperatuuril käivitasid elektronkanalid, mis on kubitid, käituma vastavalt kvantmehhaanilistele reeglitele (käesoleval juhul muutuvad kokkuhoitudks).

ETH meeskond kodeeris informatsiooni spin-riikide kujul, saadeti vooluahelate kubitidesse ja mõõtis neid. Samal ajal mõõtsid teadlased kubitite olekut vastuvõtjas. Saatmise ja vastuvõtmise qubits 'states olid korreleeritud - info oli teleported.

Teleportimine ei olnud ainus saavutus. Tavaliselt ei ole teleportationkatsetes andmeedastus usaldusväärne, see tähendab, et katset ei saa usaldusväärselt korrata. "Eriti suurte objektide puhul on edukus sageli väike," ütles uuringu kaasautor Austraalias Queenslandi ülikoolist Arkady Fedorov. "Sa käid katset miljonid kordid ja see töötab." Selles katses töötas teleportimine peaaegu iga kord.

ETH grupp suutis ka miljardeid elektrone kbitti välja tõmmata, peaaegu veerand millimeetrist üle, mis on teleportimise standardite järgi suur. "See ei ole enam nagu footon, mida te ei näe või mingi aatomi lõksus," ütles Fedorov.

Kuna kubiit ei läbida vahepealset ruumi, võivad mõned küsida, kas see on viis kiiremini suhelda kui valgust. See ei ole, märkis Schumacher. Seda sellepärast, et kuigi kaks kokkuosutatud osakest jagavad omavahel seotud riike, pole neid võimalik eelnevalt teada. Seal on 50-50 võimalus, et osakese saab A- või B-asendis. [10 reaalset mõju reisile kiiremini kui valgus]

Quantum arvutid?

Kvantarvutite jaoks ei ole hetkeline edastamine kriitiline. Pigem on kvantifunktsioonide võime olla kahes riigis korraga nende arvutite tegelikkus.

Tavalises või klassikalises arvutis on bittid - arvutite koodi keele moodustavatel 1-ndal ja 0-l on kindel olek. Need on kas 1 või 0. Kuid kubitid võivad olla mõlemas riigis samal ajal. Nad on riigis, mida nimetatakse superpositsiooniks. Kvantmehaanikates ei ole füüsilisel süsteemil mingit kindlat seisundit, kuni seda täheldatakse - see tähendab, kuni see jätab ümbritsevas keskkonnas mõningaid jälgi.

See nähtus on väga erinev sellest, kuidas inimesed tavaliselt asju kogevad, kuid see on välja toodud kuulsas Schrodingeri kassi mõtte eksperimendis. Kujutle kassi karbis, milles on mürgise gaasi viaal, mis avaneb siis, kui väike tükk radioaktiivset metalli kiirgab alfa-osakesi, kui see laguneb. Alfa osakese eraldumine on kvantmehhaaniline protsess, mis tähendab, et see, kas see juhtub igal ajahetkel, on põhimõtteliselt juhuslik. Selles mõttes, kasti avamisel on kassil 50-50 tõenäosus olla elus või surnud.

Klassikalise mehaanika korral paneb füüsika dikteerima, et kass oli enne kasti avamist elus või surnud; me lihtsalt ei näe seda.Kuid kvantmehaanikkonnas on kass mõlemas riigis - täpselt nagu teleporatsiooni eksperimendi kubitsioonid on mõlemas riigis, enne kui neid täheldatakse.

See on veel üks aspekt, mis muudab selle ainulaadseks, ütles Schumacher. Kuna kubitid jäävad oma kahekordse olekuga, ei suuda nad mingil viisil keskkonnaga suhtlemist. Kuid arvuti komponendid peavad üksteisega suhtlema, et need oleks kasulikud. "Teil on kaks vastuolulist nõuet," ütles ta. "Kubitid peavad üksteisega suhtlema ja osad tuleb välisest maailmast eraldada."

"Waterloo" ülikooli Quantum Computing'i Instituudi tegevjuht Raymond LaFlamme, Waterloo, Ontario, ütles, et eksperiment on suur samm, sest see ei tähenda mitte ainult teleportingut kbiidid, vaid loogilisi operatsioone, nagu lisamine või lahutamine. "Sa võid muuta transformatsiooni, mida teete," ütles ta, "saate muuta natuke... ja siis libistada natuke 0-1."

Fedorov ütles, et tulevased eksperimendid tähendavad tõenäoliselt teleportationi saamist rohkem kui ühes kiibis, kasutades rohkem kobaidi.

Järgne meile @wordssidekick, Facebook & Google+. Originaalartikkel WordsSideKick.com'ist.


Video Täiendada: .




ET.WordsSideKick.com
Kõik Õigused Reserveeritud!
Mistahes Materjalide Reprodutseerimine Lubatud Ainult Prostanovkoy Aktiivne Link Saidile ET.WordsSideKick.com

© 2005–2019 ET.WordsSideKick.com