Οι επεξεργαστές κβαντικών υπολογιστών αντιμετωπίζουν εδώ και καιρό το πρόβλημα της ανακατατάξεως των πληροφοριών, περιορίζοντας τις δυνατότητές τους για αποθήκευση μνήμης. Ωστόσο, μια πρόσφατη ανακάλυψη στη θεωρητική φυσική μπορεί να έχει βρει μια λύση. Ερευνητές υπό την καθοδήγηση του Rahul Nandkishore, αναπληρωτή καθηγητή φυσικής στο CU Boulder, ανακάλυψαν έναν τρόπο για να δημιουργήσουν μια κατάσταση όπου οι πληροφορίες παραμένουν οργανωμένες, παρόμοια με έναν καφέ με γάλα που δεν ανακατεύεται πλήρως.
Χρησιμοποιώντας μαθηματικά εργαλεία, η ομάδα φαντάστηκε ένα μοτίβο σκακιέρας θεωρητικών qubits και ανακάλυψε ότι με τη διάταξη αυτών των μοτίβων μπορούσαν οι πληροφορίες να ρέουν γύρω από τον επεξεργαστή χωρίς να εξαφανίζονται πλήρως. Αυτή η ανακάλυψη ανοίγει τον δρόμο για νέες δυνατότητες στην κβαντική υπολογιστική, παρέχοντας στους μηχανικούς δυνατότητες προόδου στην αποθήκευση πληροφοριών σε απίστευτα μικρά αντικείμενα.
Παρόλο που απαιτείται ακόμα πειραματική επαλήθευση, αυτό το εύρημα σηματοδοτεί ένα σημαντικό βήμα προς την επίτευξη της “αποκλεισμού εργοδικότητας”, που στοχεύει να δημιουργήσει υλικά που αντιστέκονται στην ισορροπία για μεγάλα χρονικά διαστήματα. Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό “Physical Review Letters”.
Οι κβαντικοί υπολογιστές αντιμετωπίζουν την πρόκληση της εύκολης ανακατατάξεως των qubits, με αποτέλεσμα τη χάοτητα και την αποργάνωση. Ωστόσο, η ομάδα του Nandkishore μπορεί να έχει ανακαλύψει μια λύση σε αυτό το πρόβλημα. Μέσω της προσεκτικής διάταξης των qubits, είναι δυνατόν να διατηρηθούν οι πληροφορίες ακόμα και όταν εισέρχονται διαταραχές όπως μαγνητικά πεδία. Αυτή η ανακάλυψη υποδεικνύει τις δυνατότητες για τη δημιουργία συσκευών που διαθέτουν μια μορφή κβαντικής μνήμης, όπου οι πληροφορίες μπορούν να αποθηκευτούν χωρίς αποσυντέλεση.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μοντελοποίηση μαθηματικών για να φανταστούν μια σειρά από qubits που διατάσσονται σε ένα μοτίβο παρόμοιο με σκακιέρα. Με την συμπαγή διάταξη των qubits, η συμπεριφορά τους επηρεάζει τα γειτονικά qubits, παρόμοια με μια ομάδα ανθρώπων σε ένα στενό χώρο. Η ομάδα υπολόγισε ότι με την χειραγώγηση αυτών των μοτίβων, οι πληροφορίες μπορούν να ρέουν χωρίς αποσυντέλεση, παρόμοια με την κορυφαία κρέμα σε έναν καφέ.
Πέρα από τον κόσμο των κβαντικών υπολογιστών, αυτές οι ευρήματα έχουν επιπτώσεις στην κατανόησή μας για διάφορα φαινόμενα του σύμπαντος. Οι περισσότερα αντικείμενα τείνουν να πηγαίνουν προς θερμική ισορροπία, αλλά η έρευνα προσθέτει σε ένα συνεχώς διευρυνόμενο σώμα αποδείξεων ότι ορισμένες διατάξεις της ύλης μπορούν να αντισταθούν σε αυτές τις τάσεις, προκαλώντας αμφισβήτηση στην κατανόησή μας για τους βασικούς νόμους που διέπουν το σύμπαν.
Ο Nandkishore επισημαίνει ότι ενώ η στατιστική φυσική έχει επιτύχει στην περιγραφή πολλών καθημερινών φαινομένων, υπάρχουν περιβάλλοντα όπου δεν μπορεί να εφαρμοστεί. Αυτή η ανακάλυψη στην κβαντική μνήμη μας φέρνει πιο κοντά στο να ξεκλειδώσουμε το δυναμικό της κβαντικής υπολογιστικής και να επεκτείνουμε την κατανόησή μας για τα συναρπαστικά χαρακτηριστικά του σύμπαντος.
Τμήμα Σπουδών Φυσικής του Πανεπιστημίου CU Boulder:
https://www.colorado.edu/physics/
Συνήθεις Ερωτήσεις:
The source of the article is from the blog oinegro.com.br