Koleksi

Melompati Tangga Komputasi Kuantum Tanpa Menumpahkan Segelas Air di Tangan Kita

Melompati Tangga Komputasi Kuantum Tanpa Menumpahkan Segelas Air di Tangan Kita

Para peneliti di Aalto University, sebuah institusi berperingkat tinggi di Finlandia, semakin selangkah lebih dekat ke komputer kuantum, menurut artikel jurnal yang baru-baru ini diterbitkan.

Fisika kuantum, ranah penyelidikan subatomik, mungkin terdengar terlalu jauh dari realitas kita, sesuatu yang berdampak hanya pada beberapa ilmuwan yang berbicara dalam persamaan, tetapi kenyataannya adalah hal itu mendekati kehidupan kita sehari-hari.

Pusat penelitian seperti yang ada di Departemen Fisika Terapan Universitas Aalto sedang mengerjakan implementasi kerangka teori untuk membuat teknologi komputer lebih cepat. Komputer kuantum dapat bekerja pada kecepatan yang jauh lebih cepat sehingga menghemat waktu saat mengerjakan kalkulasi yang kompleks.

Membuat Komputer Kuantum

Teknik subatomik membutuhkan kendali atas serangkaian keadaan khusus. Tim yang dipimpin oleh dosen senior Sorin Paraoanu merancang sebuah chip transmon, yang ketika didinginkan tepat di bawah nol absolut, mulai berperilaku seperti atom yang memasuki alam kuantum. Kelompok ini berfokus pada lompatan antara tingkat energi transmon, nilai energi yang dapat dimiliki transmon.

Untuk mengontrol tingkat energi, para ilmuwan biasanya menggunakan radiasi gelombang mikro, transmon kemudian menyerap energi gelombang mikro dan melompat ke tingkat energi berikutnya. Kekhususan penelitian ini adalah membuat tingkat energi transmon melonjak lebih dari satu tingkat.

Sebelum penyelidikan ini, mengubah tingkat energi dengan lebih dari satu kali mengubah lebih dari satu membutuhkan penyesuaian microwave yang lambat dan sangat tepat. Untuk membuat itu terjadi lebih cepat, tim memperkenalkan radiasi gelombang mikro kedua yang dengannya mereka mampu membuat transmon melompati lebih dari satu tingkat energi sambil memiliki kendali atas manuver.

Menyerap dua foton dari dua gelombang mikro pada saat yang sama meningkatkan tingkat energi atom sedemikian rupa sehingga mendekati apa yang disebut batas kecepatan kuantum, perkiraan kecepatan maksimum lompatan antar tingkat energi adalah mungkin.

Mudah dibayangkan. Mudah dimengerti?

Untuk membuat proses transfer energi berkecepatan tinggi yang sangat rumit ini mudah dipahami, Dr. Sergei Dunlin, salah satu penulis artikel menerjemahkannya menjadi metafora ke EurekAlert.com: 'Untuk mendapatkan sistem kuantum yang berguna, Anda perlu membayangkan memanjat tangga sambil memegang segelas air, itu berhasil jika dilakukan dengan lancar - tetapi jika Anda melakukannya terlalu cepat air akan tumpah. Tentunya ini membutuhkan keahlian khusus. ' Ini bukan upaya pertama para sarjana di Aalto untuk menggambarkan petualangan penuh gairah mereka di arena subatom:

Komputer kuantum nyata?

Komputer kuantum adalah perangkat unik yang mampu mengeksekusi kalkulasi tingkat lanjut lebih cepat daripada rekan tradisional mereka dengan memungkinkan bit menjadi nol dan satu pada saat yang sama karena fisika kuantum memungkinkan superposisi (elektron menempati beberapa status pada satu waktu). Jadi, alih-alih memproses operasi secara berurutan, komputer kuantum dapat melakukannya secara bersamaan.

Dan ya, itu nyata: IBM memperkenalkan sistem komputasi kuantum terintegrasi pertama untuk penggunaan komersial awal tahun ini. Selain meningkatkan kecepatan kalkulasi, penerapan pekerjaan yang dilakukan oleh para ilmuwan akan mengubah cara berpikir kita tentang pengisian mobil listrik.


Tonton videonya: Penjelasain Tentang Komputer Kuantum - Batas Dari Teknologi Manusia (September 2021).