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
Írta:
arsratio

Legutóbbi tartalom

Az intenzív agyi aktivitás miatt álmosodunk el

Egy új zebrahalakon végzett kutatás szerint a nap során végzett agyi aktivitás intenzitása és nem pedig az ébren töltött idő…

2019-09-19 4:34 du.

Idegek és izmok hajtotta hibrid biorobotot fejlesztettek ki

Kutatók olyan puha robotokat fejlesztettek ki, melyek fénnyel irányított neuromuszkuláris szövetek segítségével mozognak. A projekt még 2014-ben indult, amikor is…

2019-09-19 4:25 du.

Új cetfajt fedeztek fel a japán Hokaido partvidékén

A japán és az amerikai Nemzeti Természettudományi Múzeum, a Hokaido Egyetem és az Iwate Egyetem közreműködésével új csőröscet fajt fedeztek…

2019-09-09 2:16 du.

Egy új technológiával veszteség nélkül raktározhatók és szabadíthatók fel a hullámok

A fény- és a hanghullámok a mai technológiában az energia- és jelátvitel alapjait képezik. Azonban eddig nem rendelkeztünk olyan módszerrel,…

2019-09-09 2:13 du.

Egy új kémiai reaktorral üzemanyaggá alakítható a levegőben lévő széndioxid

A Rice Egyetem tudósai egy új katalizátor reaktort fejlesztettek ki, aminek segítségével újrahasznosíthatóak a hangyasav előállítása során felszabaduló üvegházhatást okozó…

2019-09-09 2:08 du.

Az ősi óceánok oxigénszintjének csökkenése vezetett a rejtélyes tömeges kihaláshoz

420 millió évvel ezelőtt - a szilur földtörténeti időszakban - egy hatalmas tömeges kihalás zajlott, ami a tengeri állatok 23…

2019-09-05 8:26 du.

Ez a weboldal cookie-kat használ.