Kvantecomputerbrikker har lenge blitt hemmet av problemet med at informasjon blir sammenblandet, noe som begrenser deres hukommelseskapasitet. Imidlertid kan et nylig gjennombrudd innen teoretisk fysikk ha funnet en løsning. Forskere ledet av Rahul Nandkishore, førsteamanuensis i fysikk ved CU Boulder, har oppdaget en måte å skape en situasjon der informasjon forblir organisert, på samme måte som en kopp kaffe med fløte som aldri blander seg helt.
Ved hjelp av matematiske verktøy skapte teamet en sjakkbrettmønster av teoretiske qubits og fant ut at ved å ordne disse mønstrene på en bestemt måte, kunne informasjonen flyte rundt brikken uten å forsvinne helt. Dette gjennombruddet åpner døren for nye muligheter innen kvanteberegning, og gir ingeniører potensielle fremskritt i lagring av informasjon i utrolig små objekter.
Selv om eksperimentell verifisering fremdeles er nødvendig, markerer denne funn en betydelig fremgang i jakten på «ergodicity breaking», som har som mål å skape materialer som motsetter seg likevekt over lengre perioder. Studien ble publisert i «Physical Review Letters».
Kvanteberegning står overfor utfordringen med at qubits lett blir blandet, noe som til slutt resulterer i kaotisk uorden. Imidlertid kan Nandkishores team ha oppdaget en løsning på dette problemet. Ved å nøye ordne qubits er det mulig å beholde informasjon selv når forstyrrelser som magnetiske felt introduseres. Dette gjennombruddet antyder muligheten for å bygge enheter med en form for kvantehukommelse, der informasjon kan lagres uten forringelse.
Forskerne brukte matematisk modellering for å forestille seg en rekke qubits ordnet i et sjakkbrettlignende mønster. Ved å kompakt arrangere qubits, påvirker deres oppførsel nabokubits, noe som minner om en folkemengde i et trangt rom. Teamet beregnet at ved å manipulere disse mønstrene kunne informasjonen flyte uten forringelse, lik virvlingen av fløten i en kopp kaffe.
Ut over kvanteberegning har disse funnene implikasjoner for å forstå ulike fenomener i universet. De fleste objekter har en tendens til å bevege seg mot termisk likevekt, men denne forskningen legger til en økende mengde bevis på at visse arrangementer av stoff kan motstå disse tendensene, noe som utfordrer vår forståelse av de grunnleggende lovene som styrer universet.
Nandkishore påpeker at selv om statistisk fysikk har vært vellykket i å beskrive mange dagligdagse fenomener, er det situasjoner der den ikke kan brukes. Dette gjennombruddet innen kvantehukommelse bringer oss nærmere å låse opp potensialet til kvanteberegning og utvide vår forståelse av universets spennende egenskaper.
FAQ-seksjon:
1. Hva er det nylige gjennombruddet innen teoretisk fysikk som er relatert til kvantecomputerbrikker?
Forskere ledet av Rahul Nandkishore har oppdaget en måte å ordne teoretiske qubits på en bestemt måte, slik at informasjon kan flyte uten å forsvinne helt. Dette gjennombruddet adresserer problemet med informasjon som blir sammenblandet og utvider hukommelseskapasiteten til kvantecomputerbrikker.
2. Hvordan oppnådde forskerne en organisert flyt av informasjon i kvantecomputerbrikker?
Forskerne brukte matematiske verktøy for å forestille seg et sjakkbrettmønster av teoretiske qubits. Ved å ordne disse mønstrene på en bestemt måte, fant de ut at informasjonen kunne flyte rundt brikken uten å forsvinne helt. Denne ordningen gjør det mulig for qubits å beholde informasjon selv når forstyrrelser som magnetiske felt introduseres.
3. Hva er de potensielle implikasjonene av dette gjennombruddet for kvanteberegning?
Dette gjennombruddet kan føre til fremskritt innen lagring av informasjon i utrolig små objekter og gir ingeniører nye muligheter innen kvanteberegning. Det antyder muligheten for å bygge enheter med en form for kvantehukommelse der informasjon kan lagres uten forringelse.
4. Hvordan manipulerte forskerne mønstrene til qubits?
Forskerne kompakt ordnet qubits i et sjakkbrettlignende mønster. Ved å manipulere disse mønstrene påvirket deres oppførsel nabokubits, slik at informasjonen kunne flyte uten forringelse. Denne oppførselen ligner virvlingen av fløten i en kopp kaffe.
5. Hvordan påvirker dette gjennombruddet vår forståelse av de grunnleggende lovene som styrer universet?
Funnene har implikasjoner som strekker seg utover kvanteberegning, da de utfordrer vår forståelse av de grunnleggende lovene som styrer universet. De fleste objekter har en tendens til å bevege seg mot termisk likevekt, men forskningen antyder at visse arrangementer av stoff kan motstå disse tendensene. Dette legger til en økende mengde bevis som utfordrer vår forståelse av universets egenskaper.
Definisjoner:
– Ergodicity breaking: Et konsept innen fysikk som har som mål å skape materialer som motsetter seg likevekt over lengre perioder.
Foreslåtte relaterte lenker:
– CU Boulder Department of Physics
The source of the article is from the blog xn--campiahoy-p6a.es