Oamenii de știință au construit cel mai mic computer cuantic din lume. Are dimensiunea unui PC desktop și poate funcționa la temperatura camerei.
Aparatul este alimentat de un singur foton, sau particulă de lumină, încorporată într-o fibră optică în formă de inel, au scris oamenii de știință într-un studiu publicat pe 3 septembrie în jurnal. Revizuirea fizică aplicată. Mașina este o dovadă a conceptului și poate finaliza operații matematice, cum ar fi factorizarea numerelor prime, cum ar fi 15 = 5 x 3.
Multe computere și procesoare cuantice, inclusiv Cipul Condor de 1.000 de qubiți al IBMsunt construite folosind supraconductori qubiți. Dar pentru a accesa legile lui mecanica cuantică și calculați folosind suprapunerea cuantică – care permite qubitului să existe în mai multe stări simultan – trebuie să fie răcit aproape zero absolut. Acest lucru necesită echipamente complexe care de obicei ocupă cel puțin dimensiunea unei încăperi.
Fotonii au fost propuși de mult timp ca o alternativă la qubiții supraconductori, într-un domeniu cunoscut sub numele de „calculatură cuantică optică”. În februarie, oamenii de știință au sugerat asta construind qubiți dintr-un singur impuls laser le-ar putea lăsa să creeze un computer cuantic stabil la temperatura camerei, de exemplu.
Înrudit: „Cel mai pur siliciu din lume” ar putea duce la cipuri de calcul cuantic de primul milion de qubit
În noul studiu, oamenii de știință au construit o mașină care poate procesa calcule la temperatura camerei. Și pentru că nu trebuie să fie răcit, are dimensiunea unui computer desktop obișnuit. Calculatorul cuantic stochează informații în „32 de intervale de timp sau dimensiuni” în pachetul de undă al unui singur foton, autorul principal al studiului Chuu, Chih-sungprofesor de optică cuantică la Universitatea Tsing Hua din Taiwan, a spus într-o declarație tradusă. Acesta este un record mondial pentru numărul de dimensiuni de calcul care pot fi accesate de un singur qubit, a adăugat el.
Spre deosebire de qubiții supraconductori, fotonii pot menține o stare cuantică stabilă la temperatura camerei. O mașină cuantică care utilizează fotoni consumă mai puțină energie și este mai ieftin de rulat decât. De asemenea, este mai eficient de rulat decât sistemele care utilizează prins-ion qubits – particule încărcate suspendate în spațiul liber de unde electromagnetice – care necesită lasere complexe pentru a-și regla cu precizie starea cuantică.
Calculatoare cuantice optice cu sute de fotoni există deja. Dar pentru că fotonii apar probabilistic – adică „sunt acolo o secundă și dispar în următoarea” – sunt dificil de adunat în număr mare, a spus Chuu.
În schimb, Chuu și echipa sa au comprimat toate informațiile într-un singur foton stabil. El a asemănat această lucrare cu transformarea unei biciclete care poate transporta o persoană într-un tren cu 32 de vagoane care poate încăpea un număr mare de pasageri. Următorii pași sunt continuarea îmbunătățirii capacității de stocare a unui singur foton, astfel încât acesta să poată procesa calcule și mai complexe, a adăugat el.
Având în vedere că mașina folosește un foton ca qubit, ar putea fi integrată cu ușurință în viitoarele rețele de comunicații cuantice care folosesc lumina pentru a transmite date sau cu alte sisteme de calcul clasice bazate pe lumină, au spus oamenii de știință.