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
Zrodila sa technológia, ktorá berie dych. Lietadlo obalené bublinou môže znamenať revolúciu v histórii letectva
Najstaršie múmie sveta šokovali vedcov. Objav je o celé tisícročia starší než Egypt aj Čile
Jadro Zeme ukrýva palivo na tisícky rokov. Ak ľudstvo prekoná výzvu, čaká ho neobmedzený pokrok
NASA netuší, čo sa to deje. Slnko spustilo oveľa ničivejší proces, než by mal byť
Vedci vytvorili nový „disk“, aký svet nevidel. Má extrémne úložisko ako 36-tisíc počítačov
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Pokuty až 5 000 eur: Slováci často netušia, že bežným kúrením porušujú zákon
Infarkt si vyberá obete medzi mladými. Vedci odhalili prekvapivé spúšťače, ktoré lekári často prehliadajú
Koniec plošných dotácií: Štát začne pomáhať podľa príjmu a veľkosti domácnosti
Stála na prahu smrti, dnes má telo dvadsiatničky: 53-ročná lekárka odhalila rutinu, ktorá ju omladila o tri desaťročia
Vytvorila biznis, ktorý jej generuje 930-tisíc eur ročne: „Nemala som víkendy ani spoločenský život, no stálo to za to“
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Hovoria o najlepšom filme posledných rokov. Oscarové prekvapenie je konečne online
- Česi pochopili krízu v Európe. Začali s modernizáciou, ktorá im zaručí energetickú nezávislosť
- Ponúka silný motor za dostupné ceny. Volkswagen spustil na Slovensku predpredaj nového SUV
- Stroj zo studenej vojny prerobili na toto. Svetová veľmoc uchvátila svet, môže mať zákerné úmysly
- Má dosiahnuť rýchlosť 4 000 km/h. Čína postavila levitujúci vlak, ktorý pochová lietadlá (+video)
-
- Na Slovensku odštartovala nová TV stanica. Dá sa pozerať úplne zadarmo a je v HD kvalite
- Má dosiahnuť rýchlosť 4 000 km/h. Čína postavila levitujúci vlak, ktorý pochová lietadlá (+video)
- Nič podobné nenašli vyše 150 rokov. Záhadný kameň v Egypte odhalil „posolstvo“ staré 2263 rokov
- Európska únia nezruší zákaz spaľovákov. Chystá však niečo, čo výrazne zniží ceny elektromobilov
- Hovoria o najlepšom filme posledných rokov. Oscarové prekvapenie je konečne online
-
- Na objavenie čakal 140 miliónov rokov. 15 km pod Európou našli vedci stratený svet
- Na Slovensku odštartovala nová TV stanica. Dá sa pozerať úplne zadarmo a je v HD kvalite
- Pošlú ich rovno do šrotu. Kontroverzná regulácia Európskej komisie o autách je na spadnutie
- Nič podobné nenašli vyše 150 rokov. Záhadný kameň v Egypte odhalil „posolstvo“ staré 2263 rokov
- Má dosiahnuť rýchlosť 4 000 km/h. Čína postavila levitujúci vlak, ktorý pochová lietadlá (+video)
Kybernetická éra sa ukázala v Košiciach. SlovakiaTech 2025 láme všetky očakávania
Realita o elektroautách prekvapila celé Slovensko. Len malá časť ľudí má reálnu skúsenosť za volantom
Nečakaná krajina zbrojí na úroveň veľmocí. Od Izraelu kúpila zbrane za vyše 2 miliardy eur
Nenápadný faktor nás oberá o miliardy eur: Európska únia je pod tlakom extrémnych javov, ničia ekonomiku štátov
Slováci v tom majú jasno: Táto vec najviac znečisťuje ovzdušie v našej krajine
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP