Kinijos Tyrėjai Pasiekė Stulbinantį Kvantų Įsiskverbimo Rekordą

{h1}

Kinijos mokslo ir technologijos universiteto komanda įpakavo tris kvbites į kiekvieną iš šešių dalelių, kad nuplėštų precedento neturintį žygdarbį.

Mokslininkai ką tik supakavo 18 kvbitų - paprasčiausius kvantinio skaičiavimo vienetus - į vos šešis keistai sujungtus fotonus. Tai precedento neturinčios trys kvotos viename fotone ir įrašytos kvotos, susietos viena su kita per kvantinį susipynimą.

Taigi kodėl tai įdomu?

Visas įprastame kompiuteryje atliekamas darbas, įskaitant bet kurį įrenginį, kurį naudojate skaityti šį straipsnį, priklauso nuo skaičiavimų naudojant bitus, kurie perjungiami pirmyn ir atgal tarp dviejų būsenų (paprastai vadinamų „1“ ir „0“). Kvantiniai kompiuteriai apskaičiuoja naudodami kvitas, kurios panašiai svyruoja tarp dviejų būsenų, tačiau elgiasi pagal keistesnes kvantinės fizikos taisykles. Kitaip nei įprasti bitai, kvbitai gali turėti neapibrėžtas būsenas - nei 1, nei 0, bet turėti abi galimybes - ir keistai susieti ar įsipainioti, kad vieno bito elgesys tiesiogiai paveiktų kitą. Tai teoriškai leidžia atlikti įvairius skaičiavimus, kuriuos įprasti kompiuteriai vos gali ištraukti. (Tačiau šiuo metu kvantinis skaičiavimas yra pradiniame eksperimento etape. Tyrėjai vis dar išbando vandenis, kas įmanoma, kaip šiame tyrime).

Tyrimas nedalyvavęs Kalifornijos universiteto Berkeley kvantų fiziko Sydney Schrepplerio teigimu, šis laimėjimas greičiausiai buvo įmanomas tik todėl, kad Kinijos mokslo ir technologijos universiteto (USTC) komandai pavyko supakuoti tiek daug susideda iš tiek nedaug dalelių. [6 keistai faktai apie sunkumą]

„Jei tikslas yra uždirbti 18, tai būdas, kuriuo grupės… būtų pasielgusios praeityje, būtų padaryti 18 įsipainiojusių dalelių po vieną [kvbitą] kiekvienoje“, - sakė ji. "Tai bus lėtas procesas."

Kad „keturios eksperimento metu naudojamos dalelės“ būtų įsipainiojusios, reikia „daug sekundžių“ - ji jau amžinybė kompiuterio metu, kai kiekvienam skaičiavimui turi prasidėti naujas įsipainiojimo procesas. Ir kiekviena papildoma dalelė, įtraukta į įsipainiojimą, norint įstoti į partiją užtrunka ilgiau nei paskutinė, tiek, kad būtų visiškai neprotinga statyti 18 kbitų įkalbėjimą, vieną kbitą vienu metu.

(Yra daugybė kvantinių eksperimentų, apimančių daugiau nei 18 kvbitų, tačiau tuose eksperimentuose kvbitai ne visi yra įsipainioję. Vietoj to, sistemos kiekviename skaičiavime įsipainioja tik į keletą kaimyninių kvbitų.)

Norėdami supakuoti kiekvieną iš šešių įsipainiojusių dalelių (fotonų, šiuo atveju) su trimis kvitomis, tyrėjai pasinaudojo fotonų „keliais laisvės laipsniais“. Jie pranešė dokumente, kuris buvo paskelbtas birželio 28 d. Žurnale „Physical Review Letters“. ir taip pat prieinama serveryje „arXiv“.

Kai kvadratas užkoduojamas dalelėje, jis užkoduojamas vienoje iš būsenų, kuriomis dalelė gali pasislinkti pirmyn ir atgal tarp jų, pavyzdžiui, kaip jos poliarizacija ar kvantinis sukinys. Kiekvienas iš jų yra „laisvės laipsnis“. Tipiškas kvantinis eksperimentas apima tik vieną laisvės laipsnį visoms dalyvaujančioms dalelėms. Bet dalelės, tokios kaip fotonai, turi daug laisvės laipsnių. Koduojant naudojant daugiau nei vieną iš jų tuo pačiu metu - kai kurie tyrinėtojai anksčiau buvo įsiterpę, bet ne iki šio kraštutinumo, sakė Schreppleris, - kvantinė sistema gali supakuoti daug daugiau informacijos į mažiau dalelių.

"Atrodo, lyg būtumėte paėmę šešis bitus savo kompiuteryje, bet kiekvienas trigubai padidėjo, kiek informacijos jis gali laikyti, - teigė Schreppleris - ir jie tai gali padaryti gana greitai ir gana efektyviai".

Tai, kad USTC tyrėjai nutraukė šį eksperimentą, pasak jos, nereiškia, kad kvantinio skaičiavimo eksperimentai kitur pradės taikyti dar daugiau laisvės laipsnių vienu metu. Jos teigimu, fotonai yra ypač naudingi atliekant tam tikras kvantines operacijas. Svarbiausia - kvantinis tinklas, kuriame informacija perduodama tarp kelių kvantinių kompiuterių. Bet kitoms kvito formoms, tokioms, kaip superlaidžio grandinės, kurias veikia Schreppleris, gali būti ne taip lengva atlikti šią operaciją.

Viena atvirų klausimų, pasak jos, yra, ar visos įsipainiojusios kvotos sąveikauja vienodai, ar skiriasi skirtumai tarp tos pačios dalelės kbitų sąveikos ar skirtingos kbitų sąveikos skirtinguose laisvės laipsniuose.

Žemiau kelio, mokslininkai rašė darbe, tokia eksperimentinė sąranka gali leisti atlikti tam tikrus kvantinius skaičiavimus, kurie iki šiol buvo aptariami tik teoriškai ir niekuomet nebuvo naudojami.

Iš pradžių paskelbta Gyvasis mokslas.


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Vaizdai: Skrydis Visureigiu Saulės Lėktuvu
Vaizdai: Skrydis Visureigiu Saulės Lėktuvu

Ar Plienas Vis Dar Yra Geriausia Medžiaga Statybai?
Ar Plienas Vis Dar Yra Geriausia Medžiaga Statybai?

Mokslas Naujienos


Kokia Spalva Yra Skaičius 7?
Kokia Spalva Yra Skaičius 7?

Dino Šeimos Medis Apvirto? Nelabai, Bet Pokyčiai Gali Užsibūti
Dino Šeimos Medis Apvirto? Nelabai, Bet Pokyčiai Gali Užsibūti

Kalvis Pasakoja Apie Savo Roboto Kostiumo Kūrimą
Kalvis Pasakoja Apie Savo Roboto Kostiumo Kūrimą

Stebinantis Radinys: Senovės Mumijos Dnr, Seka Iš Pradžių
Stebinantis Radinys: Senovės Mumijos Dnr, Seka Iš Pradžių

Kodėl Statybiniai Kranai Yra Tokie Pavojingi?
Kodėl Statybiniai Kranai Yra Tokie Pavojingi?


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com