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
Deje sa to len raz za 11 000 rokov. K Slnku sa blíži záhadná planéta a vedci musia konať rýchlo
Neverili vlastným očiam: Vedci v horách našli záhadné ruiny stratenej civilizácie
Vedci našli skrytý trik, ako obnoviť zrak. Takéto niečo by ti nikdy nenapadlo
Stáročia stará záhada má jasnú odpoveď. Vo vnútri Mesiaca našli veľké prekvapenie
NASA utratila 23 miliárd dolárov za raketu, ktorá sa rozpadla na kúsky. Trump chce celý projekt zrušiť
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Veľká zmena počasia sa blíži: Na Slovensko mieria prvé zrážky po týždňoch sucha, hlásia experti
Izraelsko-iránsky konflikt mení mapu sveta. Ako ho čítať a čo z neho plynie pre Slovensko (ANALÝZA)
Nemocnica pre Startitup opísala realitu krízy: Zatvárame ambulancie, prepúšťame
Od júla si prilepšia státisíce Slovákov. Zisti, či si medzi nimi aj ty. V hre sú milióny eur (PREHĽAD)
Matematička a fyzik z Košíc vytvorili revolučné riešenie: „Máme technológiu s globálnym potenciálom“
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Celý život triedila plasty. Žena neverila vlastným očiam, keď pomocou AirTagu zistila, kde končia
- Vedci našli skrytý trik, ako obnoviť zrak. Takéto niečo by ti nikdy nenapadlo
- Deje sa to len raz za 11 000 rokov. K Slnku sa blíži záhadná planéta a vedci musia konať rýchlo
- Najlepší film Marvelu posledných rokov je konečne online. Aj so slovenským dabingom
- Lacný ako Fabia, výkonný ako Porsche. Známa značka spustila predaj auta s dojazdom 2 000 km
-
- Stáročia stará záhada má jasnú odpoveď. Vo vnútri Mesiaca našli veľké prekvapenie
- Vedci našli skrytý trik, ako obnoviť zrak. Takéto niečo by ti nikdy nenapadlo
- Celý život triedila plasty. Žena neverila vlastným očiam, keď pomocou AirTagu zistila, kde končia
- Zničil rebríčky sledovanosti. Pokračovanie filmového fenoménu z Netflixu sa predstavuje v prvej ukážke
- Deje sa to len raz za 11 000 rokov. K Slnku sa blíži záhadná planéta a vedci musia konať rýchlo
-
- Stáročia stará záhada má jasnú odpoveď. Vo vnútri Mesiaca našli veľké prekvapenie
- Vedci našli skrytý trik, ako obnoviť zrak. Takéto niečo by ti nikdy nenapadlo
- Nový čínsky motor prežil test, ktorý láme fyzikálne zákony. Využíva pohon ako z iného sveta
- O toto išlo Rusom celý čas. Obsadili jedno z najväčších ložísk dôležitej suroviny v Európe
- Celý život triedila plasty. Žena neverila vlastným očiam, keď pomocou AirTagu zistila, kde končia
Rusko chce ovládnuť čínsky trh s kľúčovou surovinou, Indii ponúka „oceľové srdce“
Na Slovensku môžeme závidieť. U našich susedov spustili vo vlakoch testovanie Starlinku
Veľká zmena v slovenskej energetike: ZSE a VSE sa spojili, vzniká nová éra
Pre Teslu to už nemôže byť horšie. Na kľúčových európskych trhoch sa prepadla až o 60 %
Trump má vážny problém. Iránski hackeri hrozia, že zverejnia 100 GB dát e-mailov „jeho ľudí“
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP