Tarton yliopiston fysiikan instituutin tutkijat ovat löytäneet tavan kehittää uudentyyppisiä optisia kvanttitietokoneita. Löydössä keskeisen paikan ovat harvinaisten maametallien ionit, joilla on tietyt ominaisuudet ja jotka voivat toimia kvanttibitteinä. Tämä antaisi kvanttitietokoneille erittäin nopean laskentanopeuden ja paremman luotettavuuden aikaisempiin ratkaisuihin verrattuna. Asiasta kertoo Optics Communications.
Kun tavanomaisissa tietokoneissa tiedon yksiköt ovat toimeenpanolukuja tai bittejä, kvanttitietokoneissa mittayksiköt ovat kvanttibittejä tai kubitteja. Perinteisessä tietokoneessa informaatio kuljetetaan pääasiassa sähkön avulla kenttätransistoreista koostuvissa muistisoluissa, mutta kvanttitietokoneessa tiedon kantajina ovat tietokonetyypistä riippuen paljon pienempiä hiukkasia, kuten ioneja, fotoneja. ja elektroneja.
Tieto kubiteista voi sisältää tämän hiukkasen tietyn ominaisuuden (esimerkiksi elektronin spin tai fotonin polarisaatio), jolla voi olla kaksi tilaa. Vaikka tavallisen bitin arvot ovat 0 tai 1, näiden arvojen väliversiot ovat mahdollisia myös kvanttibitissä. Välitilaa kutsutaan superpositioksi. Tämä ominaisuus antaa kvanttitietokoneille mahdollisuuden ratkaista ongelmia.
Tarton yliopiston fysiikan instituutin tutkijat ovat osoittaneet, että erbiumilla, praseodyymi- ja eräillä muilla harvinaisten maametallien ioneilla seostettujen fluoridien optisten kidematriisien pohjalta syntetisoidut mikrokiteet voivat toimia kubitteina, mikä mahdollistaa ultranopean optisen kvanttilaskennan.
Vaikka todellinen toimiva kvanttitietokone on vielä kaukana, Tarton yliopiston laserspektroskopialaboratorion tutkijat ovat alkaneet luoda kvanttitietokoneen pilottiprototyyppiä uudella menetelmällä. Tutkijoiden mukaan he ovat uudentyyppisen kvanttitietokoneen pääelementtien työn esittelyn kynnyksellä.
Lue myös:
- Tutkijat ovat keksineet, kuinka mustat aukot voidaan muuttaa energialähteiksi
- Italiassa lentokone modernisoitiin COVID-19-rokotteiden kuljettamista varten