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Neue Forschung bringt uns einem funktionierenden Quantencomputer einen Schritt näher

Neue Forschung bringt uns einem funktionierenden Quantencomputer einen Schritt näher


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Wissenschaftler der Purdue University und der University of Rochester haben eine Methode zur Weitergabe von Informationen durch Übertragung des Elektronenzustands demonstriert.

Die Forscher behaupten, dies bringt uns der Schaffung eines voll funktionsfähigen Quantencomputers einen Schritt näher.

Dies ist Teil der laufenden Arbeit der Universität von Rochester in Quantensystemen, nachdem sie eine erhalten haben 4 Millionen Dollar Zuschuss des Energieministeriums zur Erforschung von Quantenmaterialien.

VERBINDUNG: WISSENSCHAFTLER SIMULIEREN QUANTUM-COMPUTER AUF EINEM TRADITIONELLEN COMPUTER

Rechnen der Zukunft

Quantum Computing könnte den Weg für viel schnellere Datenbanksucher und Kryptografien weisen. Es sollte in der Lage sein, Prozesse auszuführen, die außerhalb des Bereichs des klassischen Rechnens liegen.

Forscher wie John Nichol, Assistenzprofessor für Physik, und Rochester Ph.D. Die Studenten Yadav P. Kandel und Haifeng Qiao haben auf Fortschritte in diesem Bereich gedrängt.

Eine wichtige, aber schwierig zu steuernde Komponente beim Quantencomputing ist der Schaltzustand von Elektronen.

"Wenn Sie ein Elektron haben, das oben ist, und ein anderes Elektron, das unten ist, und Sie sie genau für die richtige Zeit zusammenschieben, werden sie ausgetauscht", sagte Nichol in einer Pressemitteilung.

"Sie haben nicht die Plätze gewechselt, aber ihre Zustände haben gewechselt."

Zustandsumschaltung

Um dieses Phänomen manuell zu ermöglichen, kühlten Nichol und seine Kollegen einen Halbleiterchip auf extrem niedrige Temperaturen ab.

Sie verwendeten dann Quantenpunkte - Halbleiter im Nanomaßstab - und fingen vier Elektronen hintereinander ein. Danach bewegten sie die Elektronen so, dass sie sich berührten und ihre Zustände wechselten.

"Es gibt eine einfache Möglichkeit, den Zustand zwischen zwei benachbarten Elektronen umzuschalten, aber dies über große Entfernungen zu tun - in unserem Fall sind es vier Elektronen - erfordert viel Kontrolle und technisches Geschick", sagte Nichol.

"Unsere Forschung zeigt, dass dies jetzt ein praktikabler Ansatz ist, um Informationen über große Entfernungen zu senden."

Ein großer Schritt auf einem langen Weg

Das Hin- und Herwechseln des Zustands eines Elektrons über eine Reihe von Qubits - das Bitäquivalent für das Quantencomputing - ohne die Position der Elektronen zu verschieben, ist eine beeindruckende Darstellung des Potenzials der Quantenphysik für das Computing.

"Dieses Experiment zeigt, dass Informationen in Quantenzuständen übertragen werden können, ohne dass die einzelnen Elektronenspins tatsächlich entlang der Kette übertragen werden", sagte Michael Manfra, Professor für Physik und Astronomie an der Purdue University, in der Pressemitteilung.

"Es ist ein wichtiger Schritt, um zu zeigen, wie Informationen quantenmechanisch übertragen werden können - auf eine Weise, die sich von unserer klassischen Intuition unterscheidet."

Nichol vergleicht dieses Experiment mit der Einführung von den ersten Computergeräten zu den heutigen Computern und betont, dass wir uns noch in einem sehr frühen Stadium der Quantensysteme befinden.

Könnten wir eines Tages Quantencomputer-Laptops haben? "Wenn Sie diese Frage in den 1960er Jahren an IBM gestellt hätten, hätten sie wahrscheinlich Nein gesagt, das wird auf keinen Fall passieren", sagt Nichol.

"Das ist jetzt meine Reaktion. Aber wer weiß?"


Schau das Video: Wie funktioniert ein Quantencomputer? Norio (Juni 2022).


Bemerkungen:

  1. Mezijas

    Ich habe die Antwort auf Ihre Frage auf google.com gefunden

  2. Allister

    Wunderbar, das ist eine wertvolle Information

  3. Akinobar

    Es bedeutete es nicht

  4. Shakasida

    Ich entschuldige mich dafür, dass ich Sie unterbrochen habe, ich wollte auch Ihre Meinung zum Ausdruck bringen.

  5. Brittain

    Der sehr lustige Gedanke

  6. Fogartaigh

    Ich denke, dass du nicht Recht hast. Ich bin versichert. Lassen Sie uns darüber diskutieren.



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