Úton a kvantumszámítógép felé A világ első kapcsolható kvantummetamétere - Hírek
A Tejút családfája
A nanodiamandok teljesen integrált vezérlése
Kicsit közelebb a naphoz
Távolság a csillagoktól
Mitől ragyognak a csillagok
Egyirányú utca az elektronok számára
Új számban talált több száz példányt Newton Philosophiae Naturalis Principia Mathematica-ból
Naprendszerünk kevesebb mint 200 000 év alatt alakult ki
Egészséges a Marson
Úton a kvantumszámítógép felé: a világ első kapcsolható kvantummetaméterét vizsgálták
Physik-News 2018.26.02-tól Quantum Physics Quantum Optics
A kvantumszámítógépek nagyszámú számtani műveletet képesek egyszerre végrehajtani. Azt ígérik, hogy a mai számítógépeknél sokkal gyorsabban megoldják az összetett problémákat. Az egyetemek és vállalatok, például a Google vagy az IBM, egy ilyen számítógép megvalósításának fizikai alapjait kutatják. Jena, Karlsruhe és Moszkva tudósai egy lépéssel közelebb kerültek a kvantuminformatika jövőképéhez. Sikerült megvalósítaniuk a világ első kvantummetamát, amelynek fényáteresztése -273 ° C hőmérsékleten pontosan szabályozható. Az anyag vezérlőelemként használható az áramkörökben a kvantum jelfeldolgozásban.
A Jena Leibniz Fotonikai Technológiai Intézet (Leibniz-IPHT), a Karlsruhe Műszaki Intézet (KIT) és a moszkvai Nemzeti Tudományos és Műszaki Egyetem (NUST MISIS) kutatócsoportja először készített kvantummetamétert különleges módon kölcsönhatásba lép a mikrohullámú tartomány elektromágneses sugárzásával. A metamaterial 15 metaatom, a kvantumbitek (kvitek) lineáris elrendezéséből áll: néhány mikrométer átmérőjű, alumíniumból készült hurkok, amelyek -273 ° C körüli üzemi hőmérsékletükön szupravezetően, tehát veszteség nélkül továbbítják az elektromos áramot. Egyes helyeken az alumínium gyűrűket néhány nanométer vastagságú alagút szerkezetek, a Josephson csomópontok szakítják meg. Ez olyan szupravezető oszcilláló áramköröket hoz létre, amelyekben az áram csak két meghatározott állapotban folyik.
K. V. Shulga és mtsai. Az ikerfluxusból álló kvantummetamágnes mágnesesen előidézett átlátszósága a Nature Communications 2018-at mutatja be
Mágneses térrel kapcsolható tulajdonságok
Első alkalommal a kutatók úgynevezett ikerkvitiből készítettek egy metamateriális anyagot, amely két összekapcsolt hurokból áll, és így három helyett öt Josephson-kontaktussal rendelkezik. A Leibniz-IPHT tiszta helyiségében létrehozták a szerkezeteket.
„Megvizsgáltuk, hogyan viselkednek az ikrek quiták, amikor egy mágneses mező segítségével két különböző állapotba hozzuk őket. A metamateriális tulajdonság számunkra váratlan. A mágneses mező segítségével pontosan szabályozhatjuk a mikrohullámú spektrum sugárzási permeabilitását. Meglepődtünk azon, hogy ezeknek a speciális kvantummetamétereknek az átlátszósága be- vagy kikapcsolható a qubitok alapállapotának konfigurálásával. Ez eddig teljesen ismeretlen volt ”- írja le a felfedezést Evgeni Il’ichev, a Leibniz IPHT tudósa, Prof. Evgeni Il’ichev. A kutatási eredményeket, amelyek Prof. Alekszej Usztinov (NUST MISIS) irányításával születtek, a tudósok a magas rangú Nature Communications folyóiratban tették közzé.
Qubits: Egy rendszer két állapotban egyszerre
A klasszikus számítógép egységeivel (bitjeivel) ellentétben a qubiteknek nemcsak a 0 és az 1 állapota van. Engedelmeskednek a kvantummechanika törvényeinek és egymásra helyezett állapotban vannak, amely egyszerre 0 és 1. Szupravezető qubit áramkörök esetén a mágneses mező által indukált áram balra (0) és jobbra (1) egyaránt áramlik.
A szuperpozíciós állapotok azonban csak a megmérésükig léteznek - ekkor a rendszer vagy a 0, vagy az 1 értéket veszi fel. Az egymásra helyezés miatt a kvantumszámítógépek nagyszámú számtani műveletet képesek párhuzamosan feldolgozni, míg a mai számítógépek egymás után hajtják végre őket. A műveletek száma exponenciálisan növekszik a felhasznált qubitek számával együtt. Az IBM cég online hozzáférést kínál egy szupravezér-alapú kvantum számítógéphez, 20 kvittel.
Ez a hír a (z) anyagával készült