amerikali
Yeni Üye
Qubits yerine Qudent: Yeni kuantum bilgisayar temel parçacıkları simüle ediyor
Kuantum bilgisayarlar genellikle klasik bitler ve genişleme fikrine dayanır: kuantum bitleri sadece 0 ve 1 koşullarını kabul etmekle kalmaz, aynı zamanda bu değerlerin herhangi bir kaplamasını da kabul edebilir. Innsbruck Üniversitesi'nden Martin Ringbauer ve Kanada, Waterloo Üniversitesi'nden Christine Muschik çevresinde bir araştırma ekibi şimdi başka bir yol olduğunu gösteriyor. Birlikte kuantum bilgisayarın alternatif bir formunu geliştirdiler ve bu nedenle temel parçacık fiziğinden bir problemi simüle ettiler. Sonuçları Nature Fizik Dergisi'nde yayınladınız.
Kubitlerden Quids'e
Çeyrek, sadece iki farklı koşulda bulunabilen kuantum sistemleridir. Aslında, bu çoğu kuantum sistemi için geçerlidir ve quitz durumlarını 0 ve 1 kodlamak için yeterince yalıtımlı iki durumun seçimi önemli bir çaba gerektirir. Quids, daha az bileşenle daha fazla bilgi depolamak ve böylece daha kompakt cihazlarla daha karmaşık problemleri çözmek için bu ek koşulları kullanırlar. Bununla birlikte, aynı zamanda quids kubitlerden daha az olgundur ve onlarla uğraşmak daha zordur.
Innsbruck ve Waterloo'dan araştırma ekibi, Quonta tabanlı kuantum bilgisayarları oluşturmak için de kullanılan aynı teknik olan deneylerinde yakalanan iyonları kullanıyor. Qubits yerine, Avusturya-Kanada ekibi Quats ve Quads ile çalışıyor, yani üç veya beş koşullu sistem.
Karmaşık parçacık fiziği
Ek koşullar, parçacık fiziğinde meydana gelen karmaşık alanların daha verimli simülasyonunu sağlar. Temel parçacıklar ve etkileşimleri üzerine araştırmalar, evrenin temel mekanizmalarını deşifre etmek için çok önemlidir. Parçacık fiziğinin standart modeli, bu parçacıkları ve kuvvetleri alanların önerileri olarak temsil ederek tanımlar. Günlük yaşam için en alakalı kuantum alan teorisi, elektromanyetizma fenomenlerinin açıkladığı kuantum elektrodinamiğidir: elektrik ve ışıktan birbirine yapışan kuvvetlere.
Partikül hızlandırıcıları üzerindeki deneylere ek olarak, bilim adamları esas olarak saha teorisini keşfetmek için karmaşık bilgisayar simülasyonlarını kullanırlar. Bununla birlikte, bunlar genellikle klasik süper bilgisayarların kapasitelerini aşar. Bunun nedeni, dikkate alınan alanların çok boyutlu alanda çeşitli güçlü yönleri ve talimatları alabilmesinden kaynaklanmaktadır. Kuantum bilgisayarlar burada belirleyici bir avantaj sağlayabilir. Çalışmanın ilk yazarı Michael Meth, “Yaklaşımımız doğada da meydana gelen alanların doğal bir temsilini sağlıyor” diyor. “Bu sorunu basitleştiriyor.”
Deneysel fizikçi Martin Ringbauer ve Innsbruck'tan ekibi yeni bir kuantum bilgisayarı oluşturdu.
(Resim: Innsbruck Üniversitesi)
2016 gibi erken bir tarihte, Innsbruck'tan bilim adamları parçacık anti-partikül çiftlerinin oluşumunu gösterdi. Waterloo'dan çalışma başkanı Christine Muschik, “O zamanlar, tarlaların açıkça simüle edilmesi gerekmediği tek boyutlu bir alanda çalıştık.” Şimdi ekip ilk simülasyonu iki oda boyutunda sunuyor. “Eşleşmeye ek olarak, manyetik bir alan kurulmasını da görüyoruz ve bir boyutta böyle bir şey yok.”
Parçacık fiziğinde bir pencere
Çalışma, en küçük parçacıkların diğer fenomenlerini incelemek için yeni fırsatlar açmayı amaçlamaktadır. Bu, örneğin, atom çekirdeğinde meydana gelen güçlü etkileşimi içerir. Kuafakların protonlar ve nötronlar gibi ağır parçacıklar oluşturmasına neden olur. Innsbruck'tan çalışma başkanı Martin Ringbauer, “Kuantum bilgisayarlar bize temel parçacıklar dünyasında yeni bir pencere veriyor” diyor. “Qdit yaklaşımı ile bu sistemler, parçacık fiziğinde büyüleyici açık soruları incelemek için uyarlanmıştır.”
(spa)