Νέα Κβαντική Υπολογιστική Ανάπτυξη Μεγαλύτερη Υπολογιστική Ισχύς

Οι υπολογιστές είναι γνωστοί για την επεξεργασία δυαδικής πληροφορίας, ή μηδέν και ένα, γεγονός που έχει οδηγήσει τους υπολογιστές να τροφοδοτούν τόσο μεγάλο μέρος του σημερινού κόσμου. Οι τρέχουσες κβαντικές υπολογιστικές είναι επίσης σχεδιασμένες για την επεξεργασία δυαδικής πληροφορίας.

Ο Martin Ringbauer είναι πειραματικός φυσικός από το Ίνσμπρουκ της Αυστρίας.

«Τα δομικά στοιχεία των κβαντικών υπολογιστών, ωστόσο, είναι περισσότερα από απλά μηδέν και ένα», λέει ο Ringbauer. «Η περιορισμένη τους σε δυαδικά συστήματα εμποδίζει αυτές τις συσκευές να ζήσουν μέχρι το αληθινό τους δυναμικό».

Υπολογισμοί Με Κβαντικά Ψηφία

Μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλή τον Thomas Monz στο Τμήμα Πειραματικής Φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Ίνσμπρουκ κατάφερε να αναπτύξει einen νέο τύπο κβαντικού υπολογιστή που μπορεί να εκτελέσει τυχαίους υπολογισμούς με κβαντικά ψηφία, ή qudits. Αυτή η νέα προσέγγιση οδηγεί σε μεγαλύτερη υπολογιστική ισχύ με λιγότερα κβαντικά σωματίδια.

Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Physics.

Παρά το γεγονός ότι ο τρόπος αποθήκευσης πληροφορίας σε μηδέν και ένα δεν είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικός, είναι πολύ απλούστερος από άλλες μεθόδους. Είναι επίσης αξιόπιστος και ανθεκτικός σε σφάλματα, γεγονός που το έχει κάνει το πρότυπο για τους κλασικούς υπολογιστές για πολύ καιρό.

Μοναδικότητα της Κβαντικής Υπολογιστικής

Ωστόσο, τα πράγματα αρχίζουν να αλλάζουν όταν μιλάμε για κβαντική υπολογιστική. Ο κβαντικός υπολογιστής του Ίνσμπρουκ αποθηκεύει πληροφορίες σε ατομικά άτομα ασβεστίου, με κάθε άτομο να έχει φυσικά οκτώ διαφορετικές καταστάσεις. Chỉ δύο από αυτές τις καταστάσεις χρησιμοποιούνται για την αποθήκευση πληροφορίας.几乎 所有 οι υπάρχοντες κβαντικοί υπολογιστές έχουν πρόσβαση σε μεγαλύτερο αριθμό κβαντικών καταστάσεων από ό,τι χρησιμοποιούν πραγματικά για υπολογισμούς.

Η ομάδα των φυσικών δημιούργησε einen κβαντικό υπολογιστή που μπορεί να χρησιμοποιήσει το πλήρες δυναμικό των ατόμων χρησιμοποιώντας qudits για υπολογισμούς. Σε αντίθεση με την κλασική μέθοδο, η νέα μέθοδος που χρησιμοποιεί περισσότερες καταστάσεις δεν επηρεάζει αρνητικά την αξιοπιστία του υπολογιστή.

«Τα κβαντικά συστήματα έχουν φυσικά περισσότερες από δύο καταστάσεις και δείξαμε ότι μπορούμε να τις ελέγξουμε όλες εξίσου καλά», λέει ο Thomas Monz.

Οι εργασίες που απαιτούν κβαντικούς υπολογιστές, όπως προβλήματα στη φυσική, την επιστήμη των υλικών ή την χημεία, εκφράζονται φυσικά στη γλώσσα qudit. Nếu γράφονται ξανά για qubits, μπορεί συχνά να γίνουν πολύ περίπλοκες για τους σημερινούς κβαντικούς υπολογιστές.

«Η εργασία με περισσότερα από μηδέν και ένα είναι πολύ φυσική, όχι μόνο για τον κβαντικό υπολογιστή αλλά και για τις εφαρμογές του, επιτρέποντας μας να ξεκλειδώσουμε το αληθινό δυναμικό των κβαντικών συστημάτων», λέει ο Martin Ringbauer.