Tiu, kiu regas ilin ĉiujn. Fizikistoj simpligis la arkitekturon de fotona kvantuma komputilo
modernaj Kvantuma komputilo estas tre kompleksaj aparatoj malfacile konstrueblaj, malfacile skaleblaj kaj postulas ekstreme malaltajn temperaturojn por funkcii. Tial sciencistoj delonge interesiĝas pri optikaj kvantumkomputiloj. Fotonoj povas facile elsendi informojn, kaj fotona kvantuma komputilo povus funkcii ĉe ĉambra temperaturo. La problemo, tamen, estas, ke dum vi scias pritrakti individuan Kvantumlogikaj pordegoj por fotonoj, sed krei grandan nombron da pordegoj kaj ligi ilin tiel ke kompleksaj kalkuloj povas esti faritaj estas grava defio.
Tamen, optika kvantuma komputilo povus havi pli simplan arkitekturon, argumentas esploristoj de la Universitato de Stanford pri Optiko. Ili proponas ununuran atomon helpe de a Laseroj manipuli, kiu siavice - helpe de la fenomeno de kvantuma teleportado - ŝanĝas la staton de fotono. Tia atomo povas esti rekomencigita kaj en pluraj Kvantumaj pordegoj povas esti uzata tiel ke ne necesas konstrui malsamajn fizikajn pordegojn, kiuj siavice multe simpligos la arkitekturon de kvantuma komputilo.
Bildofonto: Pixabay / fonto
Se vi volus konstrui tian kvantuman komputilon, vi devus uzi milojn da Kvantumaj emisiofontoj krei, igi ilin nedistingeblaj unu de la alia kaj integri ilin en grandan fotonan cirkviton. Dume, nia arkitekturo uzas malgrandan nombron da sufiĉe simplaj komponantoj, kaj la grandeco de nia maŝino ne kreskas kun la grandeco de la kvantuma programo, kiun ĝi funkcias, klarigas doktora studento Ben Bartlett, ĉefaŭtoro de artikolo priskribanta la laboron de Stanfordaj fizikistoj. .
La nova arkitekturo konsistas el du ĉefaj komponentoj. La ringo, kiu stokas la datumojn, estas simple buklo el ĝi Vitrofibro, en kiu cirkulas fotonoj. Ĝi funkcias kiel memora blato, kun ĉiu fotono estas unu Kubuto reprezentas. La esploristoj povas manipuli la fotonon direktante ĝin de la ringo al la disvastigunuo. Ĉi tio konsistas el unu optika kavoenhavanta ununuran atomon. La fotono interagas kun la atomo kaj ambaŭ estas implikitaj. La fotono tiam revenas al la ringo kaj la lasero ŝanĝas la staton de la atomo. Ĉar ĝi estas implikita kun la fotono, ŝanĝo en stato de la atomo ankaŭ kondukas al ŝanĝo en la stato de la fotono. Se vi mezuras la staton de la atomo, vi povas mezuri la staton de la Fotonoj esplori. Tiel ni bezonas nur 1 atoman kviton, kiun ni povas uzi por manipuli ĉiujn fotonajn kbitojn, aldonas Bartlett.
Ĉar ĉiu kvantuma logika pordego povas esti kompilita en serion de operacioj sur atomo, teorie eblus fari ajnan Kvantuma programo fari tion per nur unu atoma kbito. La funkciado de tia programo konsistus el tuta serio de operacioj en kiuj fotonoj interagus kun la atoma kŭbito.