Австралійські фізики ривок квантовий потенціал

Опубликованно 10.11.2018 01:15

Експериментальний прорив показав спосіб захистити корельованих фотонів від втрати інформації, закодованою в них, і дослідники вважають, це може відкрити двері в будинок нового типу квантових бітів, відомий як кубіти, які є будівельним матеріалом для квантових комп'ютерів.

"Ми розробили чіп, який може направляти пар корельованих фотонів з імунітетом на деякі недоліки і дефекти," провідний дослідник і нанофізика доктор Андреа Бланко-Редондо з Університету Сіднейського Інституту нано розповідав новини.ком.АУ.

Чіп-це як фішки у вас в телефоні, що керівництво і використовувати електрони для обробки інформації, але замість цього він обробляє фотонів. На відміну від електронів, що фотони не обурюється теплової або електромагнітної обстановки і обіцяють швидше і більш енергоефективні машини. Однак масштабування квантових пристроїв на основі фотонних кубітів була обмежена через втрати на розсіювання і інші помилки — до сих пір.

Вчені грали з легкими симетрії "для створення дуже надійних магістралей для фотонів на краю чіпа", який може бути використаний для передачі інформації в логічних вентилів, які є перемикачі, необхідні для роботи алгоритмів, написаних для квантових комп'ютерів.

"Тепер ми можемо запропонувати шлях до створення надійних переплутані стану для логічних вентилів з допомогою захищеного пар фотонів," доктор Бланко-сказав Редондо.

Враження художника із заплутаних фотонів на краю чіпа.

Класична обчислювальна вимикачі простий у двійковій формі: нуль чи один. Існують квантові перемикачі в стан "суперпозиції", що об'єднати нуль і один.

Захист квантової інформації досить довго, так що квантові машини можуть виконувати потрібні обчислення-це одна з найбільших проблем сучасної фізики. Корисні квантові комп'ютери потрібні мільйони чи мільярди кубітів для обробки інформації, але до цих пір кращий експериментальні пристрої мають близько 20 кубітів.

У той час як Доктор Бланко-Редондо каже, Коли мова йде про квантових обчисленнях, це дослідження працює над проблемами, на дуже "принципові" і "базовий" рівень квантової науки, прорив має потенціал, щоб бути дуже корисним у майбутньому квантових обчислень, демонструючи спосіб захисту та доставки інформації, закодованої в парі фотонів.

Дослідження, в якому бере участь також доктор Брін дзвін Оксфордського університету і дослідники в Ізраїлі, була опублікована сьогодні в журналі Природа.

Професор Стівен Бартлетт, теоретичний, квантовий фізик з Університету Сіднея, який не був залучений до дослідження, сказав: “доктор Бланко-Редондо результат є захоплюючим на фундаментальному рівні.

“Що це означає для квантових обчислень незрозуміло як ще рано. Але надія на те, що захист забезпечується цими прикордонного режиму можуть бути використані для захисту фотонів від виду шуму, який є проблематичними для квантових додатків".

Доктор Бланко-Редондо розроблений і проведений експеримент в Сіднеї нанонауки маточини з доктором Бріном Белл, раніше в Університеті Сіднея і тепер в Оксфордському університеті.

ШЛЯХИ ПОБУДОВИ КВАНТОВИХ КОМП'ЮТЕРІВ

Квантові комп'ютери, які обробляють інформацію на рівні елементарних частинок — може працювати в мільйони разів швидше, ніж більшість сучасних суперкомп'ютерів. Вони пропонують виняткові можливості для аналізу в хвилинах проблеми звичайного комп'ютера може зайняти тисячі років, щоб вирішити.

Технологія все ще перебуває в зародковому стані, але передбачав, що це може зробити істотний вплив на Здоров'я, зв'язку, фінансових послуг, транспорту, штучного інтелекту, прогнозування погоди та багатьох інших областях.

Деякі навіть говорять, що це може призвести до "Три" національної безпеки, де державної таємниці, електронної пошти, банківських рахунків і кредитних карт більше не є безпечними, тому що квантові комп'ютери можуть порушити традиційні програми інтернет-безпеки. Це такого роду спекуляції про те, що бачив гонку для квантових обчислень порівняти з Манхеттенського проекту, команда американських вчених, які виграв гонку зі створення першої атомної бомби.

Але це дуже ранній термін і науки, використовувані для побудови кубітів — будь, що передбачає, електрони, атоми або фотони — в чому залишається експериментальною.

“Всі ці технології на даний момент провести деякі обіцяють надати маршрут квантових комп'ютерів, які зможуть перевершити обчислювальну потужність класичних комп'ютерів і ніхто не знає, яка технологія стане переможцем.

"Тому тут дуже важливі зусилля у всіх з них".

Це повідомлення відображається на Австралії року, професор Мішель Сіммонс з Університету Нового Південного Уельсу, який вважається провідним у світі дослідником в області квантової фізики.

Виступаючи на новини.ком.au у вересні після саміту Білого дому з квантової науці, вона сказала, що є багато роботи, щоб бути зроблено дослідниками по всьому світу.

“Є ще багато фундаментальних і прикладних досліджень, що має статися, перш ніж вона стане повністю комерційної. Є багато різних областей у квантовому просторі — у квантовій зондування, квантова зв'язок, квантові обчислення та фундаментальних квантових технологій", - сказала вона.

"Багато речей досі невідомі в бік додатків для майбутнього".

Категория: Наука