Różne atomy dają lepszą kontrolę
Systemy kwantowe są niezwykle delikatne. Najmniejsza interakcja ze światem zewnętrznym może doprowadzić do zmiany ich stanu. To zaś czyni np. kwantowe układy pamięci bardzo nieprzewidywalnymi, nigdy nie wiadomo, czy zapisane tam dane to informacje oryginalne czy też zostały one zmienione przez jakiś czynnik zewnętrzny. Dlatego też specjaliści od dawna pracują nad systemami korekcji błędów w kwantowych układach pamięci.
Teraz naukowcy wpadli na pomysł prostego systemu korekcji błędów kwantowych. Proponują, by splątać ze sobą dwa różne atomy, więc przypadkowa manipulacja jednym z nich nie wpłynie na drugi. Rozwiązanie takie jest nie tylko efektywne, ale umożliwia stworzenie z tych samych atomów bramek logicznych.
Dotychczas udawało się splątywać różne typy cząstek, na przykład atom i foton, co umożliwiało przekazywanie informacji. Teraz ukazały się dwa artykuły, których autorzy informują o splątywaniu różnych typów atomów. Ma to tę zaletę, że jeśli splączemy identyczne atomy na potrzeby układu pamięci i kopii zapasowej, to zawsze istnieje ryzyko, że foton, który przyniósł informację, ulegnie rozproszeniu i trafi w atom kopii zapasowej, a nie atom układu pamięci. Jeśli zaś użyjemy różnych atomów, to będą one wrażliwe na różne długości światła i manipulacja jednym nie wpłynie na drugi.
W jednym z artykułów, autorstwa naukowców z Oxford University, czytamy że technika taka pozwala na ochronę kubitów pamięci, podczas gdy operacje logiczne są wykonywane na innych kubitach lub gdy są używane w roli fotonicznych interfejsów dla innych jednostek przetwarzania. Uczeni z Oxfordu wykorzystywali w swoich badaniach dwa różne izotopy wapnia. Drugi zespół, złożony z uczonych z Narodowego Instytutu Standardów i Technologii (NIST) oraz University of Washington, używał atomów berylu i magnezu.
Oba zespoły z wysokim prawdopodobieństwem (wynoszącym 0,998 i 0,979) potwierdziły, że atomy udało się splątać. Zespół z NIST mógł śledzić atom berylu obserwując zmiany w atomie magnezu.
Naukowcom z NIST udało się też dowieść, że ich system może być wykorzystywany do kwantowego przetwarzania danych. Dzięki serii par Be/Mg byli w stanie stworzyć dwa typy kwantowych bramek logicznych CNOT i SWAP.
Komentarze (1)
Gość, 18 grudnia 2015, 07:58
Teraz bierzemy parę splątanych atomów, wysyłamy w okolice czarnej dziury i czekamy 500 lat. Atomy po powrocie na Ziemie są splątane z tymi króre zostały w przeszłości wiec możemy przesyłać informacje w czasie. Można też bramki logiczne wykorzystać do obliczeń, wynik mamy bez czekania bo splątane bramki miały 500 lat na obliczenia.