Bilim adamları yeni bir tür icat kuantum hesaplama

Avustralya fizik yeni bir tür yarattı кубита – temel birim bilgileri depolamak için bir kuantum bilgisayar. Ve, onlara göre, biz nihayet ... ... oluşturmak gerçekten tam ölçekli kuantum bilgisayarlar. Genel anlamda şu anda iki yetenekli oluşturmak kuantum bilgisayar. Bir durumda, bu daha az yer gerektirir, ama kendileri bir sistem elde edilir inanılmaz derecede karmaşık üretim. Başka bir sistem elde daha kolay, ama bu hesapları yerle duvarlar bir çift sığdırmak için, bu tür kamyonlar nereden çıktı bu alanlarda. Yeni keşif bilim adamları, bu durumda neden olabilir bir arka kapı açılacaktır.

Bazı araştırmacılar, kullandıkları kanıtlanmış yolları yakalama кубита gibi, standart model, yakalama atomların kullanıldığı sözde iyon tuzakları ve optik (lazer) cımbız, yetenekli tutun parçacıklar yeterince uzun izin geçirmek analizi, kuantum devletlerin bu parçacıklar. Diğer kullanan şema tabanlı süperiletken malzemelerin belirlenerek durum суперпозиций doğrudan içinde zor nazik elektrik akımları.

Avantajı gibi sistemleri olmasıdır teknolojisi ve ekipmanları, bunun için gerekli zaten. Bu, yapar böyle bir yöntem, nispeten uygun fiyatlı ve aynı zamanda basit. Ana ödenmesi gereken bir bedel olduğunu alanı. Ve burada bir teknoloji oluşturmak için izin, nispeten küçük bir miktar cubit. Oluşturma ve depolama yüz bin cubit içinde bir cd bir bilgisayar şimdi görünüyor uygulanamaz bir görev.

Uygulamak için kodlama bilgileri ve çekirdek ve электроне atom, bilim adamları var, yeni silikon qubit, onlar buna «tetik кубитом». Onun özelliği o kontrol edilebilir elektrik sinyalleri yerine manyetik. Bu demektir ki, bu qubits destekleyebilir kuantum dolanması daha uzak, daha önce birbirinden ne yapar daha kolay ve daha ucuz ölçeklenebilir bilgisayar üretim hizmetleri,.

«Eğer normal bir kuantum sistemi, onlar-ecek var olmak çok yakın veya çok uzak birbirinden, bir «karışıklık» arasında кубитами (ne yapar kuantum bilgisayarlar gibi birçok özel) tezahür», — diyor Guilherme Toshi, araştırmacı Üniversitesi, Yeni Güney Galler, bana yeni bir tür кубита.

Tetik aynı qubit yeteneğine sahip olması arasında, bu iki uç sunan, gerçek bir kuantum dolanması mesafe birkaç yüz nanometre. Başka bir deyişle, bu olabilir tam olarak ne üretecek ölçeklenebilir bir kuantum bilgisayar bazlı, silikon malzeme.

Temizlemek İçin: şu anda, bilim adamları yalnızca düzeni, böyle bir cihaz var, onlar henüz inşa değil. Ama nasıl diyor Andrea Morell, araştırma grubunun lideri, kendi başarı kadar önemli ve yayınlanan 1998 yılında Nature dergisinde bir makale Bruce Kane, положившая başlangıç hareket gelişimi silikon kuantum hesaplama.

«iş Kane, bu sadece bir teori, bir teklif. Qubit biz henüz inşa», — notlar Morello.

«zaten var ellerinde bazı ilk deneysel verileri belirtmek için bir fırsat oluşturmak için benzer bir sistem, bu yüzden şimdi biz meşgul olduğunu göstermek için. Ama temel olarak bizim işimiz giyer aynı визионерский görünüm, olduğu gibi, orijinal makale Kane».

Daha önce belirtildiği Gibi, yukarıda tetik qubit çalışır gibi kodlama bilgi içindeki elektron ve atom çekirdeği fosfor, mahkumun içinde silikon bir çip ile bağlantılı olan bir dizi elektrot. Tüm sistem daha sonra soğutulur neredeyse mutlak sıfır içine yerleştirilir ve bir manyetik alan.

Bir Değer кубита belirlenir kombinasyonu ikili özellikleri olarak adlandırılan bir spin. Eğer bu bir spin için açık bir elektron ve kapalı çekirdek, qubit kazanır ve toplam değer her bir «birim». Eğer söz konusu ters, bir qubit, bir «sıfır». Bu durumda, yönetmek кубитом kullanarak bir elektrik alanı yerine manyetik sinyalleri veren ' iki faydaları. İlk olarak, çok daha kolay entegre benzer bir sistemi normal bir elektronik devre, ikincisi ve daha da önemlisi — bu durumda, qubits yeteneğine sahip, birbirleri ile etkileşim için daha uzak mesafelerde.

«yönetim кубитом yerleştirmek gerekir elektron biraz daha fazla çekirdek kullanarak elektrotlar bir çip üzerinde. Bunu yaparak, aynı zamanda oluşturmak dipol», — diyor Toshi.

«Bu çok önemli. Bu dipolleri birbiriyle iletişim yeteneğine sahip ve daha uzun mesafelere kadar 1000 nanometre», — ekler Morello.

«Bu demektir ki, qubits tabanlı bir atom yerleştirilebilir çok daha ayrı, daha önce mümkün düşünce. Böyle bir durumda fırsat sistemine entegrasyonu daha klasik, bileşen, gibi bağlantı kanalları, kontrol elektrot ve okuma cihazları, tutmak, aynı zamanda tam bir «atom» doğanın kuantum bit. Üretim daha kolay olur, daha cihazlar atomik düzeyde, bu teknoloji sığdırmak milyon cubit alan 1 milimetre kare».

Tüm bu genel anlamı, tetik qubits izin arasındaki dengeyi korumak için kompakt ve potansiyel olarak kullanılabilir kuantumbilgisayarlar gelecek.

«Tasarımı eşsiz ve şaşırtıcı. Ve gibi birçok kavramsal cümleler düşündürücüdür hakkında neden kimse daha önce böyle bir tahmin», — diyor Morello.

Araştırma Sonuçları bilim adamları yayınlanan dergi Nature Communications.