Kuantum bilgisayar çipleri uzun zamandır bilgi karışmasının neden olduğu sorunla karşı karşıya kalmış ve bellek kapasiteleri sınırlı kalmıştır. Ancak, teorik fizikteki son bir buluş bu soruna çözüm olabilir. CU Boulder’daki fizik yardımcı doçenti Rahul Nandkishore liderliğindeki araştırmacılar, bilginin tamamen karışmadan düzenli bir şekilde kalabileceği bir durum yaratmanın yolunu keşfetmiştir, tamamen karışmamış bir kahve yanında kaybolmamış bir krema gibi.
Matematiksel araçlar kullanarak, ekip teorik kubitlerin bir dama tahtası deseni şeklinde düşünüp, bu desenleri belirli bir şekilde düzenleyerek bilginin çipler boyunca kaybedilmeden akabileceğini keşfetmiştir. Bu buluş, kuantum hesaplama alanında yeni olanakları açarak mühendislere inanılmaz küçük nesnelerde bilgi depolama konusunda ilerlemeler sağlar.
Deneylerle doğrulama hala gereklidir, bu buluş, uzun süreli bir dengeyi ihlal etmeyi amaçlayan “ergodiklik kırılması”nın takibi için önemli bir adım atmaktadır. Çalışma “Physical Review Letters” dergisinde yayımlanmıştır.
Kuantum hesaplama, kubitlerin kolayca karışacak şekilde olmalarıyla karşı karşıyadır ve sonuç olarak kaotik bir düzensizlik ortaya çıkar. Ancak Nandkishore’un ekibi bu soruna bir çözüm bulmuş olabilir. Kubitlerin dikkatli düzenlemesiyle manyetik alanlar gibi bozucular girdiğinde bile bilgi korunabilir. Bu buluş, bilgilerin bozulmadan depolanabileceği bir tür kuantum belleği oluşturmak için potansiyeli taşımaktadır.
Araştırmacılar, bir dama tahtası benzeri bir desende düzenlenmiş bir kubit dizisi hayal etmek için matematiksel bir modelleme kullandılar. Kubitleri sıkı bir şekilde düzenleyerek, davranışları komşu kubitleri etkiler ve bunun sonucunda birbirine karışan bir kalabalık gibi olur. Ekip, bu desenleri manipüle ederek bilginin karışmaksızın akabileceğini hesapladı, bir kahve fincanındaki krem gibi dolaşıyor.
Kuantum hesaplamanın ötesinde, bu bulgular evrende çeşitli olayları anlamamız için önemlidir. Çoğu nesne termal dengeye doğru hareket etme eğilimindedir, ancak bu araştırma, belirli bir madde düzenlemesinin bu eğilimlere direnebileceğine dair artan bir kanıtlar topluluğuna katkıda bulunur ve evrenin temel yasalarını anlayışımızı sorgular.
Nandkishore, istatistiksel fizikçiliğin birçok günlük olayı açıklamasında başarılı olduğunu belirtirken, bazı durumların buna uymayabileceğini söyledi. Kuantum belleği alanındaki bu buluş, kuantum hesaplama potansiyelini açığa çıkarmamıza ve evrenin ilgi çekici özelliklerinin anlayışımızı genişletmemize daha da yaklaştırıyor.
Sıkça Sorulan Sorular:
1. Kuantum bilgisayar çipleri ile ilgili teorik fizikteki son buluş nedir?
Rahul Nandkishore liderliğindeki araştırmacılar, teorik kubitleri belirli bir şekilde düzenleyerek bilginin tamamen kaybolmadan akabilmesini sağlayan bir yol keşfettiler. Bu buluş, bilgi karışmasının sorununu ele alır ve kuantum bilgisayar çiplerinin bellek kapasitelerini genişletir.
2. Araştırmacılar kuantum bilgisayar çiplerinde düzenli bir bilgi akışını nasıl elde ettiler?
Araştırmacılar matematiksel araçlar kullanarak teorik kubitlerin bir dama tahtası deseni şeklinde düşünmelerini sağladılar. Bu desenleri belirli bir şekilde düzenleyerek, bilginin çip boyunca kaybolmadan akabileceğini buldular. Bu düzenleme, manyetik alanlar gibi bozucular sokulduğunda bile kubitlerin bilgiyi korumasını sağlar.
3. Bu kuantum hesaplamadaki buluşun potansiyel etkileri nelerdir?
Bu buluş, inanılmaz küçük nesnelerde bilgi depolama konusunda ilerlemelere yol açabilir ve mühendislere kuantum hesaplamada yeni olanaklar sunar. Bilginin bozulmadan depolanabileceği bir tür kuantum belleği oluşturma potansiyelini gösterir.
4. Araştırmacılar kubit desenlerini nasıl manipüle ettiler?
Araştırmacılar kubitleri bir dama tahtası benzeri bir desende sıkı bir şekilde düzenlediler. Bu desenleri manipüle ederek, davranışları komşu kubitleri etkiledi ve bilginin karışmaksızın akabilmesini sağladılar. Bu davranış, bir kahve fincanında dolaşan krema gibi bir benzerlik gösterir.
5. Bu buluş, evreni yöneten temel yasaların anlayışımızı nasıl etkiler?
Bu bulgular, kuantum hesaplamanın ötesinde evreni anlamamız için önemlidir. Çoğu nesne termal dengeye doğru hareket etme eğilimindedir, ancak araştırma, belirli bir madde düzenlemesinin bu eğilimlere direnebileceğini göstermektedir. Bu, evrenin özelliklerine yönelik anlayışımızı sorgulayan artan bir kanıt topluluğuna katkıda bulunur.
Tanımlar:
– Ergodiklik kırılması: Uzun süreli bir dengeyi ihlal etmeyi amaçlayan fizikte bir kavram.
Önerilen İlgili Bağlantılar:
– CU Boulder Fizik Bölümü
The source of the article is from the blog meltyfan.es