Kvantni računalni čipovi dugo su bili ograničeni problemom zamagljivanja informacija, što ograničava njihove mogućnosti memoriranja. Međutim, nedavni napredak u teorijskoj fizici možda je pronašao rješenje. Istraživači predvođeni Rahulom Nandkishoreom, docentom fizike na Sveučilištu u Boulderu, otkrili su način stvaranja scenarija u kojem informacije ostaju organizirane, slično šalici kave s mlijekom koja se nikada u potpunosti ne miješa.
Koristeći matematičke alate, tim je zamislio šahovsku uzorku teoretskih kvanta i otkrio da se raspoređivanjem ovih uzoraka na određeni način, informacija može kretati oko čipa bez da ikada potpuno nestane. Ovaj napredak otvara vrata novim mogućnostima u kvantnom računanju, pružajući inženjerima potencijalne napretke u pohranjivanju informacija u iznimno malim objektima.
Iako je još uvijek potrebna eksperimentalna potvrda, ovo otkriće predstavlja značajan korak naprijed u potrazi za “prekidom ergodičnosti”, koji ima za cilj stvaranje materijala koji se odupiru ravnoteži tijekom produženih vremenskih razdoblja. Studija je objavljena u časopisu “Physical Review Letters”.
Kvantno računanje suočava se s izazovom miješanja qubita, što na kraju rezultira kaotičnom dezorganizacijom. Međutim, tim Nandkishorea možda je otkrio rješenje tog problema. Pažljivim raspoređivanjem qubita moguće je zadržati informacije čak i kada se uvode poremećaji poput magnetskih polja. Ova inovacija ukazuje na mogućnost izgradnje uređaja s oblikom kvantne memorije, gdje se informacije mogu pohraniti bez degradacije.
Istraživači su primijenili matematičko modeliranje kako bi zamislili niz qubita raspoređenih u uzorku sličnom šahovnici. Kompaktnim rasporedom qubita, njihovo ponašanje utječe na susjedne qubite, slično kao kod gužve ljudi na malom prostoru. Tim je izračunao da manipulacijom ovim uzorcima informacija može teći bez degradacije, slično vrtlogu vrhnja u šalici kave.
Osim u području kvantnog računanja, ovi rezultati imaju implikacije za razumijevanje različitih fenomena u svemiru. Većina objekata ima tendenciju kretanja prema termalnoj ravnoteži, ali ovo istraživanje dodaje se rastućem skupu dokaza da određeni rasporedi tvari mogu odoljeti tim tendencijama, izazivajući naše razumijevanje temeljnih zakona koji upravljaju svemirom.
Nandkishore napominje da, iako je statistička fizika uspješna u opisivanju mnogih svakodnevnih fenomena, postoji okruženja u kojima se možda ne može primijeniti. Ova inovacija u kvantnoj memoriji približava nas otključavanju potencijala kvantnog računanja i proširivanju našeg razumijevanja intrigantnih svojstava svemira.
FAQ sekcija:
1. Što je nedavni napredak u teorijskoj fizici vezan uz kvantne računalne čipove?
Istraživači predvođeni Rahulom Nandkishoreom otkrili su način da se teoretski qubiti rasporede na određeni način, omogućavajući informacijama da teku bez da potpuno nestanu. Ovaj napredak rješava problem miješanja informacija i proširuje mogućnosti memoriranja kvantnih računalnih čipova.
2. Kako su istraživači postigli organiziran tok informacija u kvantnim računalnim čipovima?
Istraživači su koristili matematičke alate kako bi zamislili šahovsku uzorku teoretskih qubita. Raspoređivanjem ovih uzoraka na određeni način, otkrili su da informacije mogu teći oko čipa bez da potpuno nestanu. Ovaj raspored omogućava qubitima da zadrže informacije čak i kada se uvode poremećaji poput magnetskih polja.
3. Koje su moguće implikacije ovog napretka u kvantnom računanju?
Ovaj napredak može dovesti do napretka u pohranjivanju informacija u iznimno malim objektima, pružajući inženjerima nove mogućnosti u kvantnom računanju. Ukazuje na mogućnost izgradnje uređaja s oblikom kvantne memorije, gdje se informacije mogu pohraniti bez degradacije.
4. Kako su istraživači manipulirali uzorcima qubita?
Istraživači su kompaktno rasporedili qubite u uzorku sličnom šahovnici. Manipulacijom ovih uzoraka, njihovo ponašanje utjecalo je na susjedne qubite, omogućavajući tok informacija bez degradacije. Ovo ponašanje slično je vrtlogu vrhnja u šalici kave.
5. Kako ovaj napredak utječe na naše razumijevanje temeljnih zakona koji upravljaju svemirom?
Ovi rezultati imaju implikacije izvan kvantnog računanja, jer izazivaju naše razumijevanje temeljnih zakona koji upravljaju svemirom. Većina objekata ima tendenciju kretanja prema termalnoj ravnoteži, ali istraživanje sugerira da određeni rasporedi tvari mogu odoljeti tim tendencijama. Ovo doprinosi rastućem skupu dokaza koji izazivaju naše razumijevanje svojstava svemira.
Definicije:
– Prekid ergodičnosti: Koncept u fizici koji ima za cilj stvaranje materijala koji se odupiru ravnoteži tijekom produženih vremenskih razdoblja.
Prijedložene povezane veze:
– Odjel za fiziku Sveučilišta u Boulderu
The source of the article is from the blog queerfeed.com.br