Osegi
Nauka·1 min czytania

Pamięć kwantowa z drgań: ETH Zurych zapisuje dane w rezonatorach

Badacze z ETH Zurych zapisali informację kwantową w mikroskopijnych drganiach mechanicznych na chipie i wykonali na niej prawdziwe operacje obliczeniowe.

A microchip with tiny mechanical resonators used as quantum memory, shown in a physics laboratory.
Zdjęcie: اليوم السابع

Pamięć kwantowa nie musi opierać się na polach elektromagnetycznych. Zespół z ETH Zurych zbudował układ, w którym informacja kwantowa jest przechowywana w mikroskopijnych drganiach mechanicznych na chipie.

Za projektem stoi badaczka Yiwen Chu wraz ze współpracownikami ze Szwajcarskiego Federalnego Instytutu Technologicznego w Zurychu. Wyniki opublikowano w czasopiśmie Science. Naukowcy rozdzielili w komputerze kwantowym jednostkę obliczeniową od pamięci. Dane trzymają miniaturowe rezonatory mechaniczne, czyli drobne elementy, które potrafią drgać w ściśle określonych wzorcach niosących informację kwantową. Obliczenia wykonuje procesor oparty na nadprzewodzącym kubicie.

Kiedy procesor potrzebuje zapisanej informacji, oddziałuje z rezonatorem, odczytuje ją lub zmienia, a potem odsyła z powrotem do pamięci. Według opisu działa to podobnie jak podział na procesor i pamięć podręczną w zwykłych komputerach, tyle że oparto to na fizyce kwantowej.

Czy komputery kwantowe są bliżej zwykłych użytkowników?

Jeszcze nie. Badacze sprawdzili układ, wykonując kwantową transformatę Fouriera oraz algorytm wykrywania okresowości. Obie operacje wykorzystuje się przy tworzeniu algorytmów kwantowych. Eksperymenty pokazały, że pamięć mechaniczna pozwala je zrealizować, czyli służy do czegoś więcej niż samego przechowywania danych.

To jednak ograniczony model laboratoryjny, a nie komercyjny komputer kwantowy. Autorzy muszą jeszcze wykazać, że konstrukcja zadziała przy większej liczbie elementów, zachowa dokładność operacji i ochroni stany kwantowe przed szumem oraz zakłóceniami.

Stawka jest praktyczna. Takie podejście może w przyszłości pomóc budować mniejsze komputery kwantowe, które lepiej utrzymują informację w trakcie obliczeń. To jedna z przeszkód, które dziś hamują rozwój tej technologii.

Aplikacje warte uwagi

SUMO: łamigłówka liczbowa

Wybierz właściwe pola, dodaj je i trafiaj w cel. Łatwa do nauczenia, trudna do opanowania. Za darmo, dla każdego wieku.

Tagi:quantum computingeth zurichquantum memorymechanical resonatorssuperconducting qubit

Więcej z tego dnia

Zobacz wszystkie →

Więcej w kategorii: Nauka

Zobacz wszystkie →