I chip dei computer quantistici sono stati a lungo ostacolati dal problema del disordine delle informazioni, che limita le loro capacità di memoria. Tuttavia, una recente scoperta nella fisica teorica potrebbe aver trovato una soluzione. I ricercatori guidati da Rahul Nandkishore, professore associato di fisica presso CU Boulder, hanno scoperto un modo per creare una situazione in cui le informazioni rimangono organizzate, simile a una tazza di caffè con panna che non si mescola mai completamente.
Utilizzando strumenti matematici, il team ha immaginato un modello a scacchiera di qubit teorici e ha scoperto che disponendo questi modelli in modo specifico, le informazioni possono fluire intorno al chip senza scomparire del tutto. Questa scoperta apre nuove possibilità nel campo dell’informatica quantistica, fornendo agli ingegneri potenziali progressi nella memorizzazione delle informazioni in oggetti incredibilmente piccoli.
Anche se è ancora necessaria una verifica sperimentale, questa scoperta rappresenta un passo significativo avanti nella ricerca di “rottura dell’ergodicità”, che mira a creare materiali che sfidano l’equilibrio per periodi di tempo prolungati. Lo studio è stato pubblicato su “Physical Review Letters”.
La computazione quantistica si trova di fronte alla sfida dei qubit che si mescolano facilmente, risultando infine in un disordine caotico. Tuttavia, il team di Nandkishore potrebbe aver scoperto una soluzione a questo problema. Attraverso un’attenta disposizione dei qubit, è possibile conservare le informazioni anche quando vengono introdotti disturbi come campi magnetici. Questa scoperta suggerisce la possibilità di costruire dispositivi con una forma di memoria quantistica, in cui le informazioni possono essere memorizzate senza degradazione.
I ricercatori hanno utilizzato la modellazione matematica per immaginare un’array di qubit disposti in un modello simile a una scacchiera. Comprimendo i qubit, il loro comportamento influenza i qubit vicini, simile a una folla di persone in uno spazio ristretto. Il team ha calcolato che manipolando questi modelli, le informazioni possono fluire senza degradazione, simile alla panna che si muove a spirale in una tazza di caffè.
Oltre al campo della computazione quantistica, queste scoperte hanno implicazioni per la comprensione di vari fenomeni nell’universo. La maggior parte degli oggetti tende a spostarsi verso l’equilibrio termico, ma questa ricerca si aggiunge a un crescente corpo di prove che suggeriscono che determinate disposizioni della materia possano resistere a queste tendenze, mettendo in discussione la nostra comprensione delle leggi fondamentali che governano l’universo.
Nandkishore sottolinea che anche se la fisica statistica è stata efficace nel descrivere molti fenomeni della vita quotidiana, ci sono situazioni in cui potrebbe non essere applicabile. Questa scoperta nella memoria quantistica ci avvicina a sbloccare il potenziale della computazione quantistica ed espandere la nostra comprensione delle affascinanti proprietà dell’universo.
Sezione FAQ:
1. Qual è la recente scoperta nella fisica teorica legata ai chip dei computer quantistici?
I ricercatori guidati da Rahul Nandkishore hanno scoperto un modo per disporre i qubit teorici in modo specifico, permettendo alle informazioni di fluire senza scomparire del tutto. Questa scoperta affronta il problema del disordine delle informazioni e amplia le capacità di memoria dei chip dei computer quantistici.
2. Come hanno raggiunto un flusso organizzato di informazioni nei chip dei computer quantistici i ricercatori?
I ricercatori hanno utilizzato strumenti matematici per immaginare un modello a scacchiera di qubit teorici. Disponendo questi modelli in modo specifico, hanno scoperto che le informazioni possono fluire intorno al chip senza scomparire del tutto. Questa disposizione consente ai qubit di conservare le informazioni anche quando vengono introdotti disturbi come campi magnetici.
3. Quali sono le potenziali implicazioni di questa scoperta nella computazione quantistica?
Questa scoperta potrebbe portare a progressi nella memorizzazione delle informazioni in oggetti incredibilmente piccoli, fornendo agli ingegneri nuove possibilità nella computazione quantistica. Suggestisce la possibilità di costruire dispositivi con una forma di memoria quantistica, in cui le informazioni possono essere memorizzate senza degradazione.
4. Come hanno manipolato i ricercatori i modelli di qubit?
I ricercatori hanno compresso i qubit in un modello simile a una scacchiera. Manipolando questi modelli, il loro comportamento ha influenzato i qubit vicini, consentendo alle informazioni di fluire senza degradazione. Questo comportamento è simile alla panna che si muove a spirale in una tazza di caffè.
5. In che modo questa scoperta influisce sulla nostra comprensione delle leggi fondamentali che governano l’universo?
Le scoperte hanno implicazioni oltre la computazione quantistica, poiché mettono in discussione la nostra comprensione delle leggi fondamentali che governano l’universo. La maggior parte degli oggetti tende a spostarsi verso l’equilibrio termico, ma la ricerca suggerisce che determinate disposizioni della materia possano resistere a queste tendenze. Ciò aggiunge a un crescente corpo di prove che mettono in discussione le proprietà dell’universo.
Definizioni:
– Rottura dell’ergodicità: Un concetto in fisica che mira a creare materiali che sfidano l’equilibrio per periodi di tempo prolungati.
Link correlati suggeriti:
– Dipartimento di fisica di CU Boulder
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