Veliki korak naprijed: Kvantni računari još bliži stvarnosti

23.11.2015 12:52

Inženjeri s australijskog Univerziteta Novog Južnog Velsa postigli su važan napredak koji dovodi kvantne računare još jedan korak bliže stvarnosti.

Tim je stvorio kvantnu verziju standardnog računarskog koda unutar silikonskog čipa. Otkriće pokazuje da je moguće konstruisati realistične i pouzdane kvantne računare.

Kvantni računari potencijalno bi mogli rješavati probleme puno brže od ijednog računara koji postoji danas, s obzirom da kombinuju pravila o informatici s fenomenima kvantne mehanike koje ne primjećujemo u svakodnevnom životu. Konkretno, princip superpozicije, koji je popularizirao eksperiment sa Schrödingerovom mačkom, koja je istovremeno živa i mrtva, te kvantnog ispreplitanja.

Specifičan test koji je proveden u Australiji koristio je ispreplitanje za izvođenje koda. Isprepletene su čestice stvorene zajedno na specifičan način tako da su njihove karakteristike, poput energije i kretanja, međusobno spojene. Ako je promjenjena karatkteristika od jedne čestica, na primjer tokom mjerenja, ista će se promijeniti i na drugoj.

Promjene su trenutne čak i ako se čestice nalaze na suprotnim stranama svemira, pa naučnici misle da bi se moglo raditi o narušavanju posebne relativnosti, koja diktira da informacija ne može putovati brže od svjetlosti. Nedavno se uspjelo demonstrirati da je ispreplitanje pravi fenomen.

Korištenje kvantnih ponašanja dodaje više mogućnosti računanju. “Ovo je, na neki način, razlog zašto kvantna računala mogu biti toliko puno jača od običnih”, izjavila je Stefani Simons, koautorka istraživanja. “S istim brojem bitova, oni nam omogućavaju napisati računarski kod koji sadrži daleko više riječi, pa možemo koristiti te dodatne riječi za vođenje različitog algoritma koji dolazi do rezultata nakon manjeg broja izvršenih radnji.”

Eksperiment se sastojao u stvaranju isprepletenog stanja između jezgre atoma fosfora i jednog elektrona u silicijumskom čipu. Fosfor i elektron formiraju kubit, kvantni ekvivalent informatičkog bita, a eksperiment je pokazao da ih se može lako kontrolsati i koristiti za operacije. Dok konvencionalni bit ima samo dva moguća stanja – 0 i 1, kubiti ih imaju puno više zahvaljujući kvantnoj mehanici, zbog čega se očekuje da će takvi računari biti znatno jači od onih kakveA imamo danas.

“Sada smo pokazali bez ikakve sumnje da možemo napisati kod unutar uređaja koji podsjeća na silicijski mikročip kakve imate u svome laptopu ili mobitelu”, rekao je profesor Andrea Morello, vođa tima. “Ovo je pravi trijumf elektroničkog inženjeringa.”