Kategóriák Fizika

Logikai műveleteket teleportáltak a NIST fizikusai

Az amerikai NIST (National Institute of Standards and Technology) fizikusainak sikerült kvantum logikai műveleteket teleportálni kettő különálló ion között, ezzel demonstrálva, hogy a jövő kvantum-számítógépei, hogyan működtethetnek programokat egy nagy méretű kvantum hálózaton.

A kvantum teleportáció folyamata során kettő külön álló rendszer – melyek jelen esetben egy-egy ion – közötti információ átadást jelenti, annak ellenére, hogy a két rendszer teljesen elszigetelt egymástól. A teleportációnak ezen formájánál csak információ, anyag nem utazik a térben – szemben a sci-fikben gyakran megjelenő teleportáló berendezésekkel.

Amíg a kvantum teleportáció lehetségességét már több korábbi kutatás is igazolta, addig a mostani az első olyan rendszer, ami egy teljes logikai műveletet tudott teleportálni. Mindezzel a szakértők szerint az új rendszer lehet az eddigi legjobb jelölt a jövő kvantum-számítógépes architektúrájának alapjaként.

A kutatócsapat sikeresen demonstrálta, hogy a teleportáció működése szempontjából nem számít, hogy milyen adatokat visznek be és jelenleg az információ átjuttatásának valószínűsége 85-87 százalék – ami még messze elmarad az ideálistól.

A remények szerint egy teljes méretű kvantum számítógép olyan problémák megoldására is képes lesz, ami jelenleg lehetetlen vagy túl hosszú időbe tellene. Emiatt világszerte több nagy kutatóintézet is dolgozik a technológia lehetőségeinek vizsgálatán és a kvantum számítógépek alapjainak meghatározásán.

Ahhoz, hogy egy kvantum számítógép valóban hatékony legyen az elméletek szerint több millió kvantum bitre lesz szüksége, melyek között eloszthatják a szükséges logikai műveleteket. A teleportáció erre egy olyan lehetőséget biztosít, amivel közvetlen kapcsolat nélkül is szétoszthatók a műveletek kvantum bitek között.

Az új kísérletbe kettő egymástól 340 mikrométerre lévő szeparált ioncsapdába zárt berillium ion alkotta kvantum bitek között sikerült teleportálni logikai műveleteket. A távolság és a kamrák jelenléte miatt a kutatók szeriont az ionok nem képesek egymásra közvetlen hatást gyakorolni.

A NIST által használt teleportálási eljárás a mára már a kvantumtechnikában hagyományosság vált összefonódáson alapul és jelen megvalósításnál egy úgynevezett “üzenő” összefont magnézium ion pár felel az információk továbbításával, amíg a berillium ion a logikai folyamatok végzéséért feleltek.

Az eredmények szerint a magnézium ionok közötti összefonódás 95 százalékkal sikerült, amíg a teljes folyamat ennél alacsonyabb 85-87 százalékban működött. Az összefont üzenő ionokat a számítógépes rendszer külön erre kialakított részében képeznék és egy másik rendszer segítségével juttatnák le a kvantumbitekhez.

A kísérlet a technológia jelenlegi lehetőségeinek bemutatásán felül az első, olyan ami több eddig csak külön-külön vizsgált folyamatot egy rendszerbe integrálták – ezzel közelebb hozva egy tényleg teljes kvantum számítógép elkészítését.

Forrás: science.sciencemag.org

Megosztás

Legutóbbi tartalom

A ketamin megoldást jelenthet a túlzott alkoholfogyasztásra

Egy új kísérleti tanulmány szerint egy egyszeri ketamin kezeléssel lényegesen lecsökkenthető a rendszeresen fogyasztók alkohol mennyisége. A vizsgálat során az…

2019-12-07

Hatalmas pusztítást okozhatott volna a Anak Krakatoa keltette cunami

Egy új kutatás szerint az Anak Krakatoa vulkán 2018-as kitörése keltette több mint 100 méteres hullámok hatalmas pusztítást eredményezhettek volna,…

2019-12-07

Gombák segítik az új gyógyszerek felfedezését

Több tízezer gomba által létrehozott vegyületek alkotta hatalmas adatbázis segítheti az új gyógyszerek felfedezését. A Hubrecht Intézet kutatói a Westerdijk…

2019-12-07

Az emberek együtt fejlődtek az immunrendszeri betegségekkel

A halálos fertőzések elleni védő egyes mutációk fogékonnyá tesznek bennünket bizonyos gyulladásos és autoimmun betegségekre - mint a Crohn-betegség. A…

2019-12-07

Elkészültek az első mesterséges neuronok, melyek forradalmasíthatják a krónikus betegségek kezelését

Most először sikerült egy szilícium alapú chippel a valódiakkal megegyezően működő mesterséges neuronokat létrehozni. Az eredményeznek hatalmas jelentősége lehet több…

2019-12-07

Szén-dioxid diétára neveltek baktériumokat laboratóriumi környezetben

Több hónap leforgása alatt izraeli kutatók létrehoztak egy olyan Escherichia coli fajtát, ami a szerves vegyületek helyett szén-dioxidból nyeri ki…

2019-12-07

Ez a weboldal cookie-kat használ.

Elolvasom