2013-09-09
Autor: nTimes

Komputery Kwantowe coraz bliżej – udana teleportacja bitów

Quantum-Computer-Teleportation

Badacze Politechniki Federalnej w Zurychu (Szwajcaria) przeprowadzili eksperyment przełomowy dla budowy kwantowych komputerów. Dokonali kwantowej teleportacji 10 tys. bitów informacji na odległość sześciu milimetrów w czasie jednej sekundy.

Teleportacja nastąpiła w układzie przypominającym budową standardowy chip komputerowy. Eksperyment polegał na przeniesieniu informacji z punktu A do punktu B oddalonych od siebie o sześć milimetrów. Uzyskano przy tym rekordową prędkość 10 tys. bitów na sekundę.

Rozwiązanie to mogłoby więc stać się podstawą do budowy kwantowego komputera, „świętego Graala” informatyzacji umożliwiającego gigantyczny wzrost mocy obliczeniowej maszyn. Najważniejszą firmą, produkującą prototypy komputerów kwantowych jest kanadyjska D-Wave Systems. W 2007 r. firma zbudowała komputer 16-qubitowy; najnowszym modelem jest maszyna 512-qubitowa (którą zakupiły m.in. Google, Lockheed Martin i NASA).

Quantum-Computer-D-WaveW eksperymencie rozmieszczono trzy układy elektroniczne o rozmiarze mikrona na chipie komputerowym o rozmiarach siedem na siedem milimetrów. Dwa z tych układów działały jako nadajnik informacji, jeden jako odbiornik. Naukowcy musieli schłodzić układ do temperatury bliskiej zeru absolutnemu.

W tak niskiej temperaturze i małej skali elektrony w obwodzie – będące w zasadzie kwantowym bitem informacji czyli kubitem – zaczęły zachowywać się zgodnie z zasadami mechaniki kwantowej. Kubity zostają splątane – uproszczając połączone, dzielące identyczny stan kwantowy nawet kiedy fizycznie je oddzielimy.

Kiedy zatem kubity znajdujące się w nadajniku splątano z tymi znajdującymi się w odbiorniku doszło do wymiany informacji.

Specjaliści Politechniki Federalnej w Zurychu zakodowali pewną informację w kubitach znajdujących się w nadajniku i odczytali stan kubitów w odbiornikach. Potwierdzili tym samym fakt teleportacji.

W przypadku klasycznego komputera informację niosą elektrony przemieszczające się przy pomocy przewodów. W szwajcarskim eksperymencie informacja nie przemierzała żadnego dystansu. Po prostu zniknęła w jednym miejscu i w zasadzie w tym samym czasie pojawiła się w drugim.

Droga do budowy komputera kwantowego zbudowanego według opracowanej technologii jest oczywiście długa. Po pierwsze dlatego, że aby zrozumieć odebraną informację trzeba po prostu wiedzieć co zostało nadane. Potencjał technologii jest jednak olbrzymi: kubit jest w stanie nieść zdecydowanie więcej informacji niż klasyczny bit.

Poza tym zamknięcie działającego układu kwantowego w chipie komputerowym samo w sobie może być przełomem. Być może na początku będą tworzone „kwantowe chipy” umożliwiając na przykład tworzenie wydajniejszych sieci telekomunikacyjnych.

Robert Kędzierski

Quantum-Computer

Chip komputera kwantowego. Klasyczny komputer przechowuje informacje w bitach tj. w postaci „0” i „1” zależnie od tego, czy tranzystor jest włączony czy wyłączony. Komputer kwantowy przechowuje aż 4 takie porcje informacji w postaci 00, 01, 10, 11 w jednym qubicie (bicie kwantowym). Ta przewaga rośnie wykładniczo, gdy dodajemy kolejne qubity. Z fizycznego punktu widzenia kubit jest to układ kwantowomechaniczny i różni się od klasycznego bitu tym, że może znajdować się w dowolnej superpozycji dwóch stanów kwantowych i umożliwia otrzymanie „0” i „1” jednocześnie, dzięki czemu może przeprowadzać obliczenia kilkadziesiąt razy szybciej niż zwykły, krzemowy komputer.

Źródło: Gazeta.plPolitechnika Federalna (ETH) Zurych

SKOMENTUJ

Zaloguj się i napisz komentarz.

Poznaj Chiny

Artykuły w Kategoriach:

Ziemia Nocą

Teleskop Hubble'a