Cipurile de calcul cuantice au fost mult timp împiedicate de problema amestecării informației, limitând capacitățile lor de memorie. Cu toate acestea, o descoperire recentă în fizica teoretică poate fi soluția. Cercetătorii conduși de Rahul Nandkishore, profesor asociat de fizică la CU Boulder, au descoperit o modalitate de a crea o situație în care informația rămâne organizată, asemănătoare cu o ceașcă de cafea cu frișcă care nu se amestecă complet.
Utilizând instrumente matematice, echipa a conturat un model în formă de șah a qubitilor teoretici și au descoperit că prin aranjarea acestor modele într-un mod specific, informația poate să circule în jurul cipului fără să dispară în întregime. Această descoperire deschide ușa către noi posibilități în calculul cuantic, oferind inginerilor progrese potențiale în stocarea informației în obiecte incredibil de mici.
Deși este necesară încă o verificare experimentală, această descoperire reprezintă un pas semnificativ în direcția „rupturii de ergodicitate”, care are ca scop crearea de materiale care sfidează echilibrul pentru perioade lungi de timp. Studiul a fost publicat în revista „Physical Review Letters”.
Calculul cuantic se confruntă cu provocarea deteriorării ușoare a qubitilor, ceea ce duce în cele din urmă la dezorganizare haotică. Cu toate acestea, echipa lui Nandkishore poate fi descoperit o soluție la această problemă. Prin aranjarea atentă a qubitilor, este posibil să se rețină informația chiar și atunci când sunt introduse perturbări precum câmpurile magnetice. Această descoperire sugerează potențialul de a construi dispozitive cu o formă de memorie cuantică, în care informația poate fi stocată fără degradare.
Cercetătorii au folosit modelarea matematică pentru a contura un șir de qubiti aranjați într-un model asemănător unui șah. Prin compactizarea aranjamentului qubitilor, comportamentul lor influențează qubitii vecini, asemănător cu o mulțime de oameni într-un spațiu restrâns. Echipa a calculat că prin manipularea acestor modele, informația poate circula fără degradare, similar cu frișca care se învârte într-o ceașcă de cafea.
În afara domeniului calculului cuantic, aceste descoperiri au implicații asupra înțelegerii diverselor fenomene din univers. Majoritatea obiectelor tind să se apropie de echilibrul termic, dar această cercetare adaugă o colecție crescândă de dovezi conform cărora anumite aranjamente ale materiei pot rezista acestor tendințe, încercându-ne înțelegerea legilor fundamentale care guvernează universul.
Nandkishore observă că, deși fizica statistică a fost de succes în descrierea multor fenomene de zi cu zi, există contexte în care nu poate fi aplicată. Această progres în memoria cuantică ne apropie de deblocarea potențialului calculului cuantic și de extinderea înțelegerii noastre asupra proprietăților fascinante ale universului.
Secțiunea Întrebări frecvente:
1. Care este descoperirea recentă în fizica teoretică legată de cipurile de calcul cuantice?
Cercetătorii conduși de Rahul Nandkishore au descoperit o modalitate de a aranja qubiti teoretici într-un mod specific, permițând informației să circule fără a dispărea complet. Această descoperire adresează problema amestecării informației și extinde capacitățile de memorie ale cipurilor de calcul cuantice.
2. Cum au reușit cercetătorii să realizeze un flux organizat al informației în cipurile de calcul cuantice?
Cercetătorii au folosit instrumente matematice pentru a contura un model în formă de șah a qubitilor teoretici. Prin aranjarea acestor modele într-un mod specific, au descoperit că informația poate circula în jurul cipului fără a dispărea complet. Acest aranjament permite qubitorilor să rețină informația chiar și atunci când sunt introduse perturbări precum câmpurile magnetice.
3. Care sunt implicatiile potențiale ale acestei descoperiri în calculul cuantic?
Această descoperire ar putea duce la progrese în stocarea informațiilor în obiecte incredibil de mici, oferind inginerilor noi posibilități în calculul cuantic. Sugerează potențialul de a construi dispozitive cu o formă de memorie cuantică, în care informația poate fi stocată fără degradare.
4. Cum au manipulat cercetătorii modelele de qubiti?
Cercetătorii au aranjat compact qubitii într-un model asemănător unui șah. Prin manipularea acestor modele, comportamentul lor a influențat qubitii vecini, permițând informației să circule fără degradare. Acest comportament este similar cu frișca care se învârte într-o ceașcă de cafea.
5. Cum afectează această descoperire înțelegerea noastră asupra legilor fundamentale care guvernează universul?
Descoperirile au implicații dincolo de calculul cuantic, deoarece ele înfruntă înțelegerea noastră asupra legilor fundamentale care guvernează universul. Majoritatea obiectelor tind să se apropie de echilibrul termic, dar cercetarea sugerează că anumite aranjamente ale materiei pot rezista acestor tendințe. Aceasta adaugă la un corp crescând de dovezi care ne provoacă înțelegerea proprietăților universului.
Definiții:
– Ruperea de ergodicitate: Un concept în fizica care urmărește crearea de materiale care sfidează echilibrul pentru perioade lungi de timp.
Link-uri sugerate legate:
– Departamentul de Fizică CU Boulder
The source of the article is from the blog dk1250.com