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.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
Astronómovia sa blížia k objavu starovekého signálu z vesmíru. Rozlúsknu veľkú záhadu
Potrebuje len cukor a vitamíny: Vedci vytvorili batériu, ktorá funguje ako ľudské telo
K Zemi sa vráti až o 1150 rokov. Slováci uvidia na oblohe vzácnu kométu, vieme presný čas
Vedci v Černobyle našli bizarné psy. Prešli extrémnou evolúciou a v DNA majú vec, ktorá tam nemá čo robiť
Vedci objavili skryté bohatstvo pod povrchom Zeme. Leží tam 6 triliónov ton čistej energie
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Americké neviditeľné stíhačky sa môžu začať triasť. Peking prekvapil svet revolučným kvantovým detektorom lietadiel
Záhadný signál z mŕtveho satelitu šokoval vedcov. Prebudil sa po 46 rokoch ticha
Tragédia na železnici pri Košiciach: Vlak zrazil osobu, doprava je prerušená
Bežný vitamín môže znížiť úmrtnosť na rakovinu až o 16 %, ukazuje nová štúdia. Prelomový výskum mení pohľad na liečbu
Slováci už na vstup nepotrebujú víza. Známy prímorský štát mení pravidlá
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Väčšina Slovákov o nej ani netuší. Ak porušíš túto povinnosť, hrozí ti pokuta 1200 €
- Posledný argument odporcov skončil. Najväčší mýtus o elektromobiloch bol jedno veľké klamsto
- Veľká automobilka urobí zo Slovenska elektrickú veľmoc. Bude vyrábať lacné elektromobily pre celú Európu
- Netflix môže závidieť. Z neznámeho seriálu je nový globálny hit
- Nadšené ohlasy nestačili. Najlepší film 2025 sa mení na fiasko roka
-
- Veľká automobilka urobí zo Slovenska elektrickú veľmoc. Bude vyrábať lacné elektromobily pre celú Európu
- Väčšina Slovákov o nej ani netuší. Ak porušíš túto povinnosť, hrozí ti pokuta 1200 €
- Z prehliadaného paliva urobia „novú ropu“. Arabi budujú svätý grál čistej energie za 270 miliárd dolárov
- Posledný argument odporcov skončil. Najväčší mýtus o elektromobiloch bol jedno veľké klamsto
- Ľuďom potečie rovno domov. Slovensko konečne začne využívať progresívnu energiu budúcnosti
-
- Africký štát blízko Európy sa pripravuje na vojnu. Do zbraní nalejú miliardy, analytici sa chytajú za hlavy
- Vodičov pobúrili nové kontroverzné radary. Rýchlosť ti už nezmeria polícia, ale sused s mobilom
- 1200 metrov pod pyramídami objavili 38 000 rokov staré mesto, z ktorého vedcom padla sánka
- Šéf Lamborghini odpísal elektromobily jednou vetou. Radšej urobia kompromis v obľúbenom pohone
- Ľudia sa nevedia dočkať. Známa akčná séria po 12 rokoch chystá veľký návrat
Rusko a Čína ostali ticho pozerať. USA pošlú do vesmíru „lietadlovú loď“ s jasným cieľom
Rozdajú tisíce eur pre bežných ľudí. Európska krajina chce spustiť štedré dotácie pre elektromobily
Čaká Slovákov lacnejšie tankovanie? Máme dobrú aj zlú správu, ceny palív sa budú opäť meniť
Dohoda je na spadnutie a môže zmeniť vojnu. Toto sú nové zbrane, ktoré chce Ukrajina použiť proti Rusom
Po ruských dronoch prichádza tvrdá odpoveď. Británia predlžuje svoju misiu nad Poľskom
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP