REVOLÚCIA: Úplne nové skupenstvo hmoty je v dvoch časových dimenziách naraz
Fyzici objavili pomocou kvantového počítača jedinečnú fázu hmoty po tom, čo osvetľovali qubity tohto zariadenia svetelnými impulzmi časovo rozdelenými tak, aby sa jednalo o Fibonacciho postupnosť. Ako informuje ScienceAlert, táto vzácna vlastnosť má obrovský potenciál v budúcnosti pomôcť práve kvantovým počítačom a dodať im potrebnú stabilitu.
Kvantová koherencia
Schopnosť okupovať dve časové dimenzie naraz umožňuje kvantovým bitom dosahovať oveľa lepšiu stabilitu, ktorá je tiež nazývaná „kvantová koherencia“. Cieľom je skonštruovanie a udržanie kvantového počítača bez chýb, čo je prakticky tá najväčšia výzva kvantovej výpočtovej techniky.
In a paper published today in @Nature a team of researchers outline how they discovered a never-before-seen phase of matter with the help of Quantinuum’s System Model H1 technology, Powered by @honeywell #physics #quantum #quantumcomputinghttps://t.co/WNsbFPnOr5
— Quantinuum (@QuantinuumQC) July 20, 2022
Klasické počítače používajú pri výpočtoch bity, ktoré sa môžu nachádzať v jednom z dvoch možných stavov. Na druhej strane kvantové bity, známe ako qubity, dokážu zaujať oba stavy naraz – táto vlastnosť sa nazýva „kvantová superpozícia“ a v kvantových počítačoch umožňuje rekordne rýchle riešenie matematických problémov.
Len nedávno dokázala kanadská spoločnosť vyriešiť problém pomocou kvantového čipu za 36 mikrosekúnd – klasický superpočítač by potreboval 9 000 rokov. Výhody kvantových počítačov sa skrývajú práve v počítaní podobných komplikovaných matematických problémov či simulovania molekúl, ako to zvládol úplne prvý kvantový čip.
Problematické previazanie
Jedným z najväčších problémov kvantových počítačov je kvantové previazanie častíc. To dokáže vzniknúť medzi qubitom a prakticky čímkoľvek v okolí a výsledkom sú chyby vo výpočtoch. Práve zlepšenie koherencie je jedným z najlepších spôsobov, ktoré predstavujú jedinečný potenciál zažehnania problematického kvantového previazanie, vysvetľujú vedci v novej štúdii, ktorú publikovali v žurnále Nature.
„Aj keď udržiavate atómy pod prísnou kontrolou, dokážu stratiť svoju kvantovosť tým, že začnú komunikovať s okolitým prostredím, oteplia sa alebo začnú interagovať s vecami inak, ako si predstavujete. V praxi majú experimentálne zariadenia množstvo zdrojov chýb, ktoré dokážu narušiť koherenciu už po niekoľkých laserových pulzoch,“ vysvetľuje, podľa Simons Foundation, kvantový fyzik Philipp Dumitrescu.
Laserovými pulzami pripomínajúcimi Fibonacciho sekvenciu vytvorili skupenstvo hmoty, ktoré sa nachádzalo vo dvoch časových dimenziách naraz a teda prechádzalo dvomi symetriami. Vo výsledky dokázali qubity zotrvať až 5,5 sekúnd namiesto pôvodnej 1,5 sekundy.
Môže za to práve dvojitá symetria, ktorá systému poskytla oveľa vyššiu odolnosť a teda lepšiu kvantovú koherenciu. Zatiaľ je však tento experiment ďaleko od toho, aby ho dokázali vedci implementovať do reálnych kvantových počítačov a čaká ich ďalší výskum. V rámci neho majú šancu ešte väčšmi zlepšiť už tak výnimočné parametre tejto metódy.
Lasery a yterbium
Použitý experiment sa skladal z desiatich iónových atómov yterbia. Každý z týchto iónov je presne ovládaný a udržiavaný v požadovanom stave pomocou elektrických polí, píše Phys.org. Takéto miniatúrne zariadenie je tiež známe ako iónová pasca a jej obsah je možné ovplyvňovať laserovými impulzmi.
Yterbium je prvok, ktorý patrí medzi lantanoidy a má protónové číslo 70. Jedná sa o pomerne vzácny prvok a v Zemi sa nachádza v množstvách 3 mg na 1 kg.
Výsledkom experimentu je demonštrácia možnosti použitia tejto metódy na dlhodobé skladovanie kvantových informácií, avšak má jeden háčik. V rámci ďalšieho výskumu je nutné zistiť, akým spôsobom je možné tieto poznatky integrovať do skutočných zariadení. Dumitrescu však na záver dodáva, že na tomto probléme už pracujú.
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
Jedna z najväčších záhad vedy vyriešená. Už vieme, kam sa „vyparilo” 50 % vesmíru
Neverili vlastným očiam: Nad Slovenskom letelo UFO (+fotografie)
Zúri na nej vietor s rýchlosťou 9000 km/h. Známa exoplanéta „ukázala” svoju odvrátenú stranu
USA ani Rusko nemajú šancu. Čína chce na Mesiaci urobiť niečo, čo ešte nikto nedokázal
Žiadne rakety, do vesmíru nás dostanú solárne krídla. Ukázali novú družicu s revolučným pohonom
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Od týchto noviniek sa Slováci neodlepia. Netflix a ďalší ti v máji vyrazia dych
- Veľký elektropredajca na Slovensku končí. Toto bude jeho náhrada
- Pohltí ťa a nepustí von. Hviezdna novinka Netflixu prichádza s prvou ukážkou
- Apple to dokázal. Na iPhone príde zmena, po ktorej už žiadny Android nebude dávať zmysel
- Zaklínač je mŕtvy. Netflix ruší všetky projekty, niektoré z nich mali byť seriálové klenoty
-
- EÚ stráca trpezlivosť. Obľúbenej sociálnej sieti Slovákov hrozí zákaz
- Neskutočný úspech. České Call of Duty sa utrhlo z reťaze a dobýva hernú scénu
- Od týchto noviniek sa Slováci neodlepia. Netflix a ďalší ti v máji vyrazia dych
- Má 1900 koní a prekoná aj monopost F1. Slávna talianska automobilka začala predávať brutálny elektromobil
- Veľký elektropredajca na Slovensku končí. Toto bude jeho náhrada
-
- Veľký deň pre ľudstvo: NASA zachytila zašifrovanú správu z hlbokého vesmíru
- Veľký elektropredajca na Slovensku končí. Toto bude jeho náhrada
- Apple to dokázal. Na iPhone príde zmena, po ktorej už žiadny Android nebude dávať zmysel
- Prelom: Vedci prvýkrát umelo vytvorili čiernu dieru. Padli im sánky, keď začala žiariť
- EÚ stráca trpezlivosť. Obľúbenej sociálnej sieti Slovákov hrozí zákaz
Známa továreň na hoaxy končí. Po 2 rokoch porušovania pravidiel mu zrušili kanál
Vedci prinášajú viacero prelomových objavov, týkajú sa žilnatiny listov aj Alzheimera
Vo vlakoch bude o niečo bezpečnejšie. ZSSK spustila nový projekt
iPhone už nie je tak populárny. Apple zaznamenal prepad predajov, chcú to zmeniť
O hlasovací preukaz v eurovoľbách možno požiadať aj cez aplikáciu Voľby.Digital
Copyright© 2024 by Startitup, s. r. o. Všetky práva vyhradené