Kolejny przełom ku kwantowemu internetowi
Australijskim naukowcom z Uniwersytetu Nowej Południowej Walii udało się wykonać kolejny krok ku kwantowej, globalnej sieci komunikacyjnej. Udało im się zbadać spin pojedynczego atomu erbu przy użyciu metody optycznej i elektrycznej.
Australijskim naukowcom z Uniwersytetu Nowej Południowej Walii udało się wykonać kolejny krok ku kwantowej, globalnej sieci komunikacyjnej. Udało im się zbadać spin pojedynczego atomu erbu przy użyciu metody optycznej i elektrycznej jednocześnie.
Wcześniej badaczom udawało się mierzyć spin atomu przy użyciu jednej tylko metody - a użycie obu naraz było przez wielu uznawane za niemożliwe. Australijscy fizycy dokonali tego w ten sposób, że strzelali atomami erbu w zwykły krzemowy tranzystor, a następnie oświetlano go wiązką lasera. Gdy atom posiadał określony spin, pod wpływem działania lasera gubił on jeden elektron, co było bardzo łatwe do wykrycia - tranzystor się po prostu na chwilę włączał.
Kolejnym krokiem badań ma być kontrola w podobny sposób spinu atomu erbu - co ma być, zdaniem autorów badania, łatwym zadaniem. Nieco trudniejsze ma być powtórzenie tych wyników z atomem fosforu, który będzie umieszczony wewnątrz krzemowego tranzystora - lecz stamtąd droga do kwantowych komputerów i kwantowego internetu powinna być już dużo prostsza.
W klasycznych komputerach informacje zapisywane są z użyciem bitów - które zawsze reprezentują jeden z dwóch stanów - 0 lub 1 - czyli tranzystorów w stanie włączonym lub wyłączonym. W komputerach kwantowych ekwiwalentem bitu jest kubit - bit kwantowy - który różni się od klasycznego bitu tym, że może znajdować się w dowolnej superpozycji dwóch stanów kwantowych.
Spin górny atomu oznacza 1, a spin dolny 0 - jednak w świecie kwantowym to nie jest takie proste. A wszystko dlatego, że atom może znajdować się w dwóch stanach jednocześnie (jak jednocześnie żywy i martwy kot Schrödingera). Dlatego moc komputerów kwantowych rośnie wykładniczo, a nie logarytmicznie - przez co 2 kubity pozwalają na przeprowadzenie pracy na czterech wartościach, 3 - na 8, 4 na 16 itd. To daje nieograniczone wręcz możliwości w rozwiązywaniu bardzo złożonych problemów - komputer składający się zaledwie z 300 kubitów byłby w stanie przechować tyle liczb ile jest atomów w całym wszechświecie.
Kwantowy internet oznacza z kolei w pełni bezpieczną - niemożliwą (dosłownie, nie da się tego fizycznie zrobić) do podsłuchania komunikację.
Źródło:
