Home » Stiinta » Un ”demon” ar putea fi cel ce va ajuta la crearea unui computer cuantic

Un ”demon” ar putea fi cel ce va ajuta la crearea unui computer cuantic

Oana Bujor 09.09.2018
Entropia redusă în cadrul unei structuri tridimensionale de atomi de laser cu temperaturi extrem de scăzute ar putea ajuta la progresul realizării unui computer cuantic.

O echipă de cercetători din cadrul Universităţii din Pennsylvania a reuşit să rearanjeze o rază de atomi în blocuri organizate, astfel fiind realizată funcţia „demonului lui Maxwell”, un experiment din 1870 ce contesta a doua lege a termodinamicii

Conform Science Daily, structurile organizate de atomi ar putea forma bazele unui computer cuantic ce utilizează atomi fără încărcătură electrică să codifice date şi să realizeze calcule. 

„Computerele obişnuite utilizează tranzistori pentru a codifica datele ca biţi ce pot avea două stări, zero sau unu”, a afirmat David Weiss, profesor de fizică din cadrul Universităţii din Pennsylvania. Încercăm să proiectăm computere cuantice pentru a utiliza atomii ca > sau qubiţi>> ce pot codifica date bazate pe fenomene mecanice cuantice ce le permit să aibă mai multe stări simultan. Prin organizarea atomilor în structuri 3D, am reuşit să încadrăm un număr mare de atomi într-o regiune relativ mică şi să realizăm computaţii mult mai uşor şi eficient”, a adăugat el. 

Credit: Weiss Laboratory, Penn State

A dous lege a termodinamicii susţine că entropia unui sistem nu poate descreşte în timp. Una dintre consecinţele acestei legi este că se opune posibilităţii de mişcare perpetuă a unui dispozitiv. În 1870, James Clerk Maxwell a propus un experiment în care un demon putea deschide şi închide o poartă dintre două încăperi prin care era permisă pătrunderea atomilor cu temperaturi ridicate şi a celor cu temperaturi scăzute. Această tranziţie nu necesita niciun fel de energie, astfel fiind redusă entropia în cadrul sistemului, iar temperaturile dintre cele două încăperi puteau fi utilizate pentru realizarea sarcinii, deşi acest lucru încalcă a doua lege. 

„Studiile recente arată că demonul nu încalcă de fapt a doua lege, aşadar au existat multe încercări de realizare a sistemelor experimentale ce se comportă precum acest demon. La scală redusă, experimentul a avut un oarecare succes, însă acum am reuşit crearea unui sistem ce manipulează un număr mare de atomi, prin care sunt organizaţi într-un sistem ce reduce entropia, precum demonul”, a declarat Weiss. 

Cercetătorii au utilizat atomi cu temperaturi reduse şi raze laser în cadrul unei structuri 3D cu 125 de poziţii dispuse sub forma unor cuburi. Apoi au umplut aproximativ jumătate dintre poziţii din structură cu atomi. Prin ajustarea polarizării razelor laser, cercetătorii au reuşit să mişte atomii individual sau în grupuri reaorganizând aleatoriu distribuţia atomilor pentru a umple fiecare cub. 

Vă recomandăm să citiţi şi următoarele articole: 

 
 
 
 
Cele mai noi articole
Anghel Saligny, inginerul care a testat cu preţul vieţii podul de la Cernavodă
Anghel Saligny, inginerul care a testat cu preţul vieţii podul de la Cernavodă
Israelul a eliminat obligativitatea de a purta măşti în aer liber
Israelul a eliminat obligativitatea de a purta măşti în aer liber
Accesul la servicii medicale pentru pacienții cu HIV/SIDA din România, foarte afectat din cauza pandemiei
Accesul la servicii medicale pentru pacienții cu HIV/SIDA din România, foarte afectat din cauza pandemiei
Prognoza meteo pentru următoarele săptămâni. Cum va fi vremea în luna mai
Prognoza meteo pentru următoarele săptămâni. Cum va fi vremea în luna mai
Cele mai vechi urme de neanderthalieni găsite vreodată în Europa
Cele mai vechi urme de neanderthalieni găsite vreodată în Europa
O fotografie uimitoare făcută de Hubble dezvăluie o galaxie aflată pe moarte
O fotografie uimitoare făcută de Hubble dezvăluie o galaxie aflată pe moarte
Papilele gustative umane pot simți diferența dintre apa normală și apa grea
Papilele gustative umane pot simți diferența dintre apa normală și apa grea
Un sistem de grafen, în care electronii îngheață, a fost descoperit de oamenii de știință
Un sistem de grafen, în care electronii îngheață, a fost descoperit de oamenii de știință
Înviorare în pas alergător. Zimbri surprinși în timp ce aleargă într-o pădure din Neamț
Înviorare în pas alergător. Zimbri surprinși în timp ce aleargă într-o pădure din Neamț
O floare unică în lume a înflorit la Cazanele Dunării
O floare unică în lume a înflorit la Cazanele Dunării
Când revine festivalul multicultural de arte performative Caleido. A fost amânat din noiembrie
Când revine festivalul multicultural de arte performative Caleido. A fost amânat din noiembrie
CEO-ul Pfizer: O a treia doză de vaccin anti-COVID-19 este necesară
CEO-ul Pfizer: O a treia doză de vaccin anti-COVID-19 este necesară
Experimentul Pitești, încercarea de dezumanizare și distrugere a personalității umane
Experimentul Pitești, încercarea de dezumanizare și distrugere a personalității umane
Greta Garbo, printre cele mai fermecătoare și enigmatice staruri de cinema
Greta Garbo, printre cele mai fermecătoare și enigmatice staruri de cinema
Departamentele în care aplică cel mai mult cei care își caută un loc de muncă
Departamentele în care aplică cel mai mult cei care își caută un loc de muncă
Nicolae Iorga, istoricul savant care s-a lăsat angrenat în manevrele lui Carol al II-lea
Nicolae Iorga, istoricul savant care s-a lăsat angrenat în manevrele lui Carol al II-lea
Cum infectează ransomware-ul Cring țintele industriale. Ce recomandă specialiștii pentru a ne proteja
Cum infectează ransomware-ul Cring țintele industriale. Ce recomandă specialiștii pentru a ne proteja
Coreea de Sud a dezvăluit un avion de luptă supersonic. „A început o nouă eră în apărare”
Coreea de Sud a dezvăluit un avion de luptă supersonic. „A început o nouă eră în apărare”