Forscher an der Aalto University, einer hochrangigen Institution in Finnland, sind Quantencomputern einen Schritt näher kommen laut einer kürzlich veröffentlichten Zeitschrift Artikel .
Die Quantenphysik, das Reich der subatomaren Untersuchungen, mag viel zu weit von unserer Realität entfernt klingen, was nur wenige Wissenschaftler betrifft, die in Gleichungen sprechen, aber die Wahrheit ist, dass sie sich unserem täglichen Leben nähert.
Forschungszentren wie das bei Fachbereich Angewandte Physik der Universität Aalto arbeiten an der Implementierung des theoretischen Rahmens, um die Computertechnologie schneller zu machen. Quantencomputer können mit einer enorm höheren Geschwindigkeit arbeiten, was Zeit spart, während an komplexen Berechnungen gearbeitet wird.
Erstellen von Quantencomputern
Subatomic Engineering erfordert die Kontrolle über eine Reihe von besonderen Umständen. Das Team unter der Leitung von Dozent Sorin Paraoanu entwarf a Transmon-Chip das sich, wenn es knapp unter den absoluten Nullpunkt abgekühlt wird, wie ein Atom verhält, das in den Quantenbereich eintritt. Die Gruppe konzentrierte sich auf den Sprung zwischen den Energieniveaus des Transmon, den eingestellten Energiewerten, die das Transmon haben kann.
Um die Energieniveaus zu steuern, verwenden Wissenschaftler normalerweise Mikrowellenstrahlung. Das Transmon absorbiert dann die Energie der Mikrowelle und springt zum nächsten Energieniveau. Die Besonderheit dieser Forschung besteht darin, das Energieniveau des Transmon um mehr als ein Niveau springen zu lassen.
Vor dieser Untersuchung war eine langsame und sehr genaue Einstellung der Mikrowelle erforderlich, um das Energieniveau um mehr als eine Änderung zu ändern. Um dies zu beschleunigen, führte das Team eine zweite Mikrowellenstrahlung ein, dank derer siesind in der Lage, das Transmon mehr als ein Energieniveau springen zu lassen, während es die Kontrolle über das Manöver hat.
Das gleichzeitige Absorbieren von zwei Photonen von zwei Mikrowellen erhöht das Energieniveau des Atoms bei weitem, so dass es nahe an der sogenannten Quantengeschwindigkeitsgrenze liegt, der geschätzten Höchstgeschwindigkeit, mit der der Sprung zwischen den Energieniveaus möglich ist.
Leicht vorstellbar. Leicht zu verstehen?
Um diesen äußerst komplizierten Prozess der Hochgeschwindigkeits-Energieübertragung leicht verständlich zu machen, übersetzt Dr. Sergei Dunlin, einer der Autoren des Artikels, ihn in eine Metapher für EurekAlert.com : 'Um ein nützliches Quantensystem zu erhalten, müssen Sie sich vorstellen, eine Leiter zu besteigen, während Sie ein Glas Wasser halten. Es funktioniert, wenn man es reibungslos macht - aber wenn Sie es zu schnell machen, wird das Wasser verschüttetbesondere Fähigkeit. 'Dies ist nicht der erste Versuch von Gelehrten bei Aalto, ihre leidenschaftlichen Abenteuer in der Arena des Subatomaren zu beschreiben :
Quantencomputer für echt?
Quantencomputer sind einzigartige Geräte, die fortgeschrittene Berechnungen schneller als ihre herkömmlichen Gegenstücke ausführen können, indem sie zulassen, dass Bits gleichzeitig Null und Eins sind, da die Quantenphysik die Überlagerung ermöglicht Elektronen, die mehrere Zustände gleichzeitig einnehmen.Quantencomputer können das gleichzeitig.
Und ja, sie sind echt : IBM stellte das erste integrierte Quantencomputersystem für den kommerziellen Einsatz vor Anfang dieses Jahres. Zusätzlich zur Beschleunigung der Berechnungsgeschwindigkeit wird die Umsetzung der von Wissenschaftlern geleisteten Arbeit die Art und Weise verändern, wie wir über das Laden von Elektroautos denken.