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

Autor: 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
Reconstrucția facială a unei mumii dezvăluie un detaliu interesant despre portretul acesteia
Reconstrucția facială a unei mumii dezvăluie un detaliu interesant despre portretul acesteia
Misiunea OSIRIS-REx a observat roci ciudate pe suprafața lui Bennu. Cercetătorii știu de unde provin de fapt
Misiunea OSIRIS-REx a observat roci ciudate pe suprafața lui Bennu. Cercetătorii știu de unde provin de fapt
Cum arăta prima Dacia 1100 scoasă pe linia de producţie a uzinei de la Mioveni
Cum arăta prima Dacia 1100 scoasă pe linia de producţie a uzinei de la Mioveni
NASA a descoperit un nou mod de a ateriza în condiții de siguranță pe alte lumi
NASA a descoperit un nou mod de a ateriza în condiții de siguranță pe alte lumi
Robotul japonez de 18 metri a fost filmat în timp ce îngenunchează și își mișcă brațele
Robotul japonez de 18 metri a fost filmat în timp ce îngenunchează și își mișcă brațele
Cum au evoluat costumele de baie de-a lungul istoriei. Top 30 de imagini unice
Cum au evoluat costumele de baie de-a lungul istoriei. Top 30 de imagini unice
O nouă tehnologie permite producerea hidrogenului folosind reziduurile produse de către stațiile de tratare
O nouă tehnologie permite producerea hidrogenului folosind reziduurile produse de către stațiile de tratare
Noul spărgător de gheață al Rusiei, cel mai mare din lume, se îndreaptă pentru prima oară spre Arctica
Noul spărgător de gheață al Rusiei, cel mai mare din lume, se îndreaptă pentru prima oară spre Arctica
Opţiunea Facebook care îți arată cine îți preia şi postează imaginile
Opţiunea Facebook care îți arată cine îți preia şi postează imaginile
ONU avertizează că informațiile false pun în pericol sănătatea și viața, în timpul pandemiei
ONU avertizează că informațiile false pun în pericol sănătatea și viața, în timpul pandemiei
Atac cu maceta lângă fostul sediu al revistei Charlie Hebdo. Patru oameni au fost înjunghiați
Atac cu maceta lângă fostul sediu al revistei Charlie Hebdo. Patru oameni au fost înjunghiați
Sophia Loren revine după 11 ani de pauză, într-un film produs de Netflix
Sophia Loren revine după 11 ani de pauză, într-un film produs de Netflix
12 ani de închisoare pentru un dentist care a efectuat o operație în timp ce stătea pe un hoverboard
12 ani de închisoare pentru un dentist care a efectuat o operație în timp ce stătea pe un hoverboard
Coreea de Sud o acuză pe cea de Nord că a ucis un oficial și apoi a incendiat cadavrul
Coreea de Sud o acuză pe cea de Nord că a ucis un oficial și apoi a incendiat cadavrul
Google Maps va afişa câte cazuri de COVID-19 sunt într-o anumită zonă geografică
Google Maps va afişa câte cazuri de COVID-19 sunt într-o anumită zonă geografică
Cea mai mare eșuare în masă din istoria Australiei. Cel puțin 380 de balene au murit
Cea mai mare eșuare în masă din istoria Australiei. Cel puțin 380 de balene au murit
Norii de la țigările electronice nu sunt doar„vapori”. Cuvântul a fost ales pentru că sună inofensiv
Norii de la țigările electronice nu sunt doar„vapori”. Cuvântul a fost ales pentru că sună inofensiv
Lucrările de conservare a uneia dintre sculpturile lui Michelangelo au dus la descoperirea unor detalii necunoscute
Lucrările de conservare a uneia dintre sculpturile lui Michelangelo au dus la descoperirea unor detalii necunoscute