Kvantno računalo radi na sobnoj temperaturi i koristi dostupne komponente

Atom se može resetirati i ponovno upotrijebiti, a snaga računala skalirati dodavanjem fotona u prsten. To eliminira potrebu za izradom više fizičkih logičkih vrata, čime se smanjuje složenost stroja

Mladen Smrekar ponedjeljak, 6. prosinca 2021. u 11:58

Inženjeri sa Sveučilišta Stanford demonstrirali su novi, jednostavniji dizajn kvantnog računala koji bi moglo pomoći da praktične verzije stroja konačno postanu stvarnost. Njihovo rješenje koristi laser za manipuliranje jednim atomom koji, zauzvrat, može modificirati stanje fotona putem fenomena nazvanog "kvantna teleportacija".

Divovski fotonski krug

Kvantna računala izuzetno su osjetljiva na toplinu i vibracije pa se moraju držati na temperaturama blizu apsolutne nule. Za razliku od prototipa strojeva koje su razvili Google ili IBM, u ovom rješenju jedan atom kvanto se prepliće se s nizom fotona, što omogućuje obradu i pohranu više informacija, ali i rad na sobnoj temperaturi.

Fotonsko kvantno računalo u izvedbi istraživača sa Sveučilišta Stanford
Fotonsko kvantno računalo u izvedbi istraživača sa Sveučilišta Stanford

Riječ je zapravo o divovskom fotonskom krugu napravljenom pomoću optičkog kabela, razdjelnika snopa, dva optička prekidača i optičkog rezonatora. Oni se koriste za izradu dviju glavnih komponenti stroja: prstena za skladištenje od optičkog kabela i jedinice za raspršivanje.


"S ovim rješenjem treba vam samo nekoliko relativno jednostavnih komponenti, a veličina stroja ne povećava se s veličinom kvantnog programa koji želite pokrenuti", objašnjava Ben Bartlett, glavni autor studije objavljene u časopisu Optica.  

Googleov Sycamore čip (gore) i IBM-ovo kvantno računalo Q (dolje)
Googleov Sycamore čip (gore) i IBM-ovo kvantno računalo Q (dolje)

Kvantna superpozicija

Informacije u stroju predstavljene su putem smjera fotona. Jedan smjer predstavlja jedinicu, drugi nulu, a oba u isto vrijeme kroz učinak kvantne superpozicije predstavljaju treće stanje. Sve informacije su kodirane laserom u jedan atom kvantno prepleten s fotonima.

Glavni autor Ben Bartlett i profesor Shanhui Fan
Glavni autor Ben Bartlett i profesor Shanhui Fan

Kako se atom može resetirati i ponovno upotrijebiti, snaga računala može se skalirati jednostavnim dodavanjem fotona u prsten. To eliminira potrebu za izradom nekoliko fizičkih logičkih vrata, čime se smanjuje složenost stroja.

"Mjerenjem stanja atoma, možete teleportirati operacije na fotone", objašnjava Bartlett. "Dakle, treba nam samo jedan atomski kubit koji možemo koristiti kao proxy za neizravno manipuliranje svim ostalim fotonskim kubitima."

Konceptualna ilustracija sastavljanja kvantnog kruga
Konceptualna ilustracija sastavljanja kvantnog kruga

Novi sustav može raditi na sobnim temperaturama, a to može pomoći da se dodatno smanji složenost ovih strojeva, kažu na Stanfordu.



HI-FI EXPERIENCE WEEK

KEF

Od 28.11. do 16.12. 2022. posjeti našu slušaonu na Zagrebačkom Velesajmu i uživaj u KEF Wireless aktivnim zvučnicima.

Kupi

BT naglavne slušalice

BOWERS & WILKINS PX7 S2

Hybrid Noise Cancellation, Ambient Pass-Through, Wear-Detection Sensor, do 30 sati reprodukcije, 6 mikrofona, vrhunski dizajn.

2.799 kn 371,49 € Kupi

2-smjerni bookshelf zvučnici

MONITOR AUDIO BRONZE 100

37 – 30.000 Hz, 87 dB, 8 ohma, 100W RMS, 30 - 100 W, HiVe II port sustav, C-CAM Gold Dome visokotonac, C-CAM mid-bass driver.

3.949 kn 524,12 € Kupi