Kategóriák Tech

Egy minden eddiginél jobb kvantum processzor alapjait tették le

A kvantum fizika törvényei irányítják az univerzum általunk ismert legkisebb elemeit. Amennyiben képessé válunk a kvantum jelenségek kihasználására, azzal lényeges előrelépéséket érhetünk el a számítástechnikában, a mai hagyományos számítógépekhez viszonyítva.

Azonban a kvantum processzorok elkészítésének egyik legnagyobb problémája, hogy a rendszerhez szükséges valós idejű szabályozó és a jelenségeket nyomon követő rendszerek igen érzékenyek. Emiatt a rendszer nem megfelelő manipulálása komoly hibákat eredményezhet a számításokban.

Most azt Aalto Tudományos Egyetem új kutatása egy lépéssel közelebb hozhatja a precíz kvantum számítógépeket a valósághoz. Jelentésükben a csapat arról számolt be, hogy egy direkt erre a célra létrehozott, úgynevezett “transmon” elektromos áramkör segítségével képesek voltak irányítani a kvantum jelenségeket.

A transmon működéséhez a chippet egy ezred fokkal az abszolút nulla fok felé kell hűteni, ami miatt a chip egy mesterséges atomként kezd viselkedni. A transmon azért keltette fel a kutatók figyelmét, mivel tulajdonságainak köszönhetően csak bizonyos energiaszinteket vehet fel – ezzel megakadályozva, hogy az eredmény két különböző érték közé essen. A transmon energia szintjét pedig úgy tudták befolyásolni, hogy mikrohullámokkal bombázták az áramkört.

A mostani kutatás fő eredmény, hogy képesek voltak megismételhető módon előidézni, hogy a transmon több mint egy lépést ugorjon az energiaszint skáláján, amíg a mikrohullám vezérlésében tett előrelépéseik hatására ezek a változások gyorsabbak és precízebbek is voltak a korábbi megoldásoknál.

A kutatók elmondása alapján a jelenlegi állás szerint egy kvantum rendszer irányítását a transmonhoz hasonló chippekből felépített processzorokkal végeznék, amíg a rendszer kibővítése a chip által felvehető energia szintek növelésével történhet.

A kutatók eredményei szerint lényegesen nagyobb precizitást értek el azzal, hogy nem egyet léptek az energia skálán, hanem óvatosan kettőt, amit úgy érték el, hogy transmonkal kettő mikrohullámú fotont nyelettek el egyidejűleg.

A kvantum energia változásnak van egy természetes fizikai korlátja -amit jelenlegi ismereteink szerint a fénysebességhez hasonlóan képtelenség átlépni. A kutatók szerint az új módszernél az energiaváltozás már nagyon közel került ehhez a származtatott elméleti határhoz.

A kutatócsapat szerint a fejlesztésnek a kvantum számítógépek és a kvantum szimulációk terén is hatalmas jelentősége lehet, melyeknél mind komoly szempont a rendszer pontossága és állapotváltoztatási sebessége.

Ezen felül a felfedezés segíthet más a mindennapi életben is jelentőséggel bíró alapvető fizikai határok felderítésében is; például hogy legfeljebb milyen gyorsan tölthető fel egy akkumulátor.

Forrás: advances.sciencemag.org

Megosztás
arsratio

Legutóbbi tartalom

Egy új módszerrel majdnem a felére csökkentették az autizmus tüneteit

Az Amerikai Betegségmegelőzési Központ adatai szerint az USA-ban már 59-ből egy gyerek autista, ami lényeges növekedést jelent a 2000-es évekhez…

2019-04-22 1:07 du.

Eddig nem látott fokú irányítást biztosít egy új módszer a fény sebessége felett

A Közép-Florida Egyetem kutatói kifejlesztettek egy módszert a fény irányítására. Ezzel nem csak a fény impulzusok lelassítása, hanem akár az…

2019-04-22 12:59 du.

Ultrahanggal sikerült befolyásolni a döntéshozatali képességet

Emberekként képesek vagyunk fontolóra venni, hogy milyen hatása lett volna annak, hogyha bizonyos események másképp következtek volna be a múltba…

2019-04-22 12:54 du.

Egy új berendezéssel a havazás is energiává alakítható

A Kalifornia Egyetem kutatói megterveztek egy olyan berendezést, ami a lehulló hóból állít elő elektromosságot. A berendezés maga olcsó, kis…

2019-04-22 12:39 du.

Emberi szövetekből nyomtattak szívet

Izraeli kutatók emberi szövetekből 3D nyomtattak egy szívet, ami elmondásuk szerint hatalmas előrelépést jelenthet a szervátültetésben. Amíg ez valószínűleg még…

2019-04-19 7:08 du.

Olajjal táplálkozó baktériumokat fedeztek fel a Mariana-árok fenekén

A Kelet Anglia Egyetem kutatói egy különleges olajjal táplálkozó baktériumot fedeztek fel a Föld legmélyebb pontján, a Mariana-árokban. A kutatásban…

2019-04-19 7:03 du.

Ez a weboldal cookie-kat használ.