Nowy sposób na odczytywanie informacji kwantowej
Kwantowa informacja ma to do siebie, że nie można jej odczytać lub skopiować bez jej zmiany - sama czynność pomiaru burzy bowiem układ kwantowy, w którym informacja ta się znajduje. Między innymi przez to tak ciężko opracować badaczom komputer kwantowy. Fizycy z Uniwersytetu Yale dokonali ostatnio sporego przełomu dając po raz pierwszy w historii możliwość obserwacji kwantowej informacji.
Kwantowa informacja ma to do siebie, że nie można jej odczytać lub skopiować bez jej zmiany - sama czynność pomiaru burzy bowiem układ kwantowy, w którym informacja ta się znajduje. Między innymi przez to tak ciężko opracować badaczom komputer kwantowy. Fizycy z Uniwersytetu Yale dokonali ostatnio sporego przełomu dając po raz pierwszy w historii możliwość obserwacji kwantowej informacji.
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 (lub w żadnym) 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.
Dokładne śledzenie kwantowego stanu, w którym znajduje się kubit jest konieczne do korekcji losowych błędów i stworzenia prawdziwego komputera kwantowego - a do tej pory nie było to możliwe bez niszczenia przechowywanej w nim informacji.
Na razie badaczom z Yale udało się mierzyć stan jednego kubitu. Teraz ich zadaniem jest skalowanie tej technologii - tak aby można było mierzyć i kontrolować stan wielu kubitów jednocześnie.
Źródło:
