Home » Știință » Invenţia unor cercetători americani va face computerele cuantice mult mai eficiente

Invenţia unor cercetători americani va face computerele cuantice mult mai eficiente

Invenţia unor cercetători americani va face computerele cuantice mult mai eficiente
Publicat: 11.08.2016
Dispozitivul a fost construit din cuarţ, nitrură de siliciu, sticlă şi niobiu.

În ultimul număr al revistei Nature Nanotechnology, o echipă formată din cercetători de la MIT şi MIT Lincoln Laboratory susţin că au făcut un pas important spre construirea primelor computere cuantice practice. În articolul lor, specialiştii descriu structura unui cip ce poate capta ioni într-un câmp electric, pentru ca mai apoi să îi bombardeze cu fascicule laser folosind un sistem optic de ultimă generaţie. 

,,Dacă luăm în considerare un dispozitiv clasic, el este un cilindru în interiorul căruia sunt captaţi ioni. Vorbim, practic, de un adevărat laborator cu sisteme optice ce ghidează fasciculele laser înspre ioni. Noi plănuim să miniaturizăm acest laborator într-un cip”, susţine unul dintre coordonatorii studiului, Rajeev Ram (MIT).

Echipa Quantum Information and Integrated Nanosystems de la Lincoln Laboratory munceşte deja la dezvoltarea unor ,,capcane” pentru ioni cunoscute sub numele de ,,surface traps”. Dispozitivele care captează ioni au un aspect asemănător unei cuşti ale cărei bare sunt electroni ce produc un câmp electric. În interiorul acestei cuşti, ionii se aliniază în paralel cu barele. Pe de altă parte, ,,capcanele pentru surpafaţă” sunt cipuri cu electrozi încorporaţi în suprafeţele lor, iar ionii plutesc deasupra acestora la o distanţă de aproximativ 50 de micrometri. 

,,Capcanele” pentru ioni pot avea numai anumite dimensiuni, fapt care nu permite stocarea unei cantităţi semnificative de informaţie. Pe de altă parte, se presupune că noile dispozitive, realizate cu ajutorul unei tehnologii mult mai performante, ar putea avea aceleaşi dimensiuni, însă ar putea stoca mult mai multe date. 

Realizarea calculelor cuantice necesită o controlare extrem de precisă a stării energiei fiecărui qubit în parte, deoarece, în cazul sistemelor cu ioni captaţi, ei sunt puşi în funcţiune cu ajutorul fasciculelor laser. Cu atât mai greu poate fi desfăşurat acest proces în cazul dispozitivelor cu ioni la suprafaţă, fiindcă distanţa dintre particule este de numai 5 micrometri. Prin urmare, bombardarea cu fascicule laser a fiecărui ion în parte este extrem de dificilă, mai ales pentru că acest lucru trebuie făcut fără a afecta mai mulţi atomi în acelaşi timp. 

Rajeev Ram, împreună cu Karan Mehta, absolvent al Institutului de Tehnologie din Massachusetts (MIT), au construit un cip în interiorul căruia fasciculele laser pot fi îndreptate înspre fiecare ion în parte. În tot acest timp, echipa de la Lincoln Laboratory a adaptat un dispozitiv pentru captarea ionilor la suprafaţă modificându-i componentele optice. În cele din urmă, cele două grupuri au realizat o serie de experimente pentru a testa capacităţile sistemului pe care l-au creat. 

Cipul realizat de cele două echipe de cercetători a fost construit pe un subtrat de cuarţ. Deasupra acestuia, specialiştii au relizat o reţea din nitrură de siliciu pentru a ghida fasciculele laser pe suprafaţa cipului. Deasupra acestei reţele a fost realizat un strat de sticlă şi unul de electrozi din niobiu. Sub orificiile electrozilor, reţeaua se destramă în mai multe căi, care permit bombardarea cu fascicule a fiecărui ion în parte, la o suprafaţă de aproximativ 50 de micrometri deasupra cipului. 

Deşi au evaluat performanţa întregului sistem, specialiştii nu au reuşit însă să afle care este cantitatea de energie pe care fiecare ion o primea în parte. În acest sens, cercetătorii speră să afle dacă este posibil ca fiecare qubit să fie bombardat în acelaşi timp, dar la intensităţi diferite. Astfel, programarea qubiţilor va fi mult mai eficientă decât cea actuală, iar calculele cuantice vor doveni mai practice. 

Sursa: sciencedaily.com

Vă mai recomandăm şi: Cu un pas mai aproape de computerul cuantic

                                       Mai aproape de computerul cuantic: a fost creat un tranzistor funcţional dintr-un singur atom (VIDEO)

                                    Este posibil ca cercetătorii de la Google să fi realizat prima simulare cuantică a unei molecule. Reuşita ar putea schimba radical modul în care vom trăi

Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Chitara cu care John Lennon a înregistrat piesa „Help!”, găsită după 50 de ani
Chitara cu care John Lennon a înregistrat piesa „Help!”, găsită după 50 de ani
165 de ani de la începerea construcţiei Canalului Suez. A scurtat drumul navigatorilor către Europa la doar câteva ore
165 de ani de la începerea construcţiei Canalului Suez. A scurtat drumul navigatorilor către Europa la doar câteva ore
Începând de astăzi, turiștii trebuie să plătească taxă de intrare în Veneția
Începând de astăzi, turiștii trebuie să plătească taxă de intrare în Veneția
Recipientele de la una dintre cele mai populare cafenele din lume vor fi mai mici cu 20%
Recipientele de la una dintre cele mai populare cafenele din lume vor fi mai mici cu 20%
Vot decisiv în Senatul SUA pentru interzicerea TikTok. Ce se întâmplă acum?
Vot decisiv în Senatul SUA pentru interzicerea TikTok. Ce se întâmplă acum?
Haos în centrul Londrei după ce doi cai militari au scăpat de sub control
Haos în centrul Londrei după ce doi cai militari au scăpat de sub control
Antarctica este împânzită cu vulcani, dar ar putea oare să erupă?
Antarctica este împânzită cu vulcani, dar ar putea oare să erupă?
Cum s-a transformat prietenia dintre I.G. Duca și Constantin Stere într-o relație dușmănoasă?
Cum s-a transformat prietenia dintre I.G. Duca și Constantin Stere într-o relație dușmănoasă?
Sonda Voyager 1 comunică în sfârșit cu Pământul după luni bune de mesaje fără sens
Sonda Voyager 1 comunică în sfârșit cu Pământul după luni bune de mesaje fără sens
Test de cultură generală. Cât de veche este specia Homo sapiens?
Test de cultură generală. Cât de veche este specia Homo sapiens?
Oamenii de știință au folosit Inteligența Artificială pentru a edita ADN-ul uman
Oamenii de știință au folosit Inteligența Artificială pentru a edita ADN-ul uman
Meteorologii au anunțat până când mai ține vremea rece
Meteorologii au anunțat până când mai ține vremea rece
Serviciile secrete din Occident au dejucat cel puțin 10 atacuri teroriste în Europa în 2023
Serviciile secrete din Occident au dejucat cel puțin 10 atacuri teroriste în Europa în 2023
Céline Dion a dezvăluit că face terapie 5 zile pe săptămână și se antrenează „ca un atlet”
Céline Dion a dezvăluit că face terapie 5 zile pe săptămână și se antrenează „ca un atlet”
Telescopul Spaţial Hubble împlineşte 34 de ani de funcţionare
Telescopul Spaţial Hubble împlineşte 34 de ani de funcţionare
(P) Cum să alegi lanseta feeder potrivită
(P) Cum să alegi lanseta feeder potrivită
Patru sulițe aborigene, returnate Australiei după 250 de ani
Patru sulițe aborigene, returnate Australiei după 250 de ani
Statele Unite ale Americii pregătesc un pachet de arme de 1 miliard de dolari pentru Ucraina
Statele Unite ale Americii pregătesc un pachet de arme de 1 miliard de dolari pentru Ucraina