과학자들은 가장 크고 가장 복잡한 양자-컴퓨터 네트워크를 만들면서 서로 대화하기 위해 20 개의 서로 다른 얽힌 양자 비트 또는 큐 비트를 얻었습니다.
그런 다음 팀은 소위 큐 비트에 포함 된 정보를 읽어 컴퓨터에 대한 양자 "단기 메모리"프로토 타입을 만들 수있었습니다. 과거의 노력으로 초저온 레이저에서 더 많은 입자 그룹이 얽히게되었지만, 이것이 연구원들이 네트워크에 실제로 있음을 확인할 수있는 것은 이번이 처음입니다.
4 월 10 일자 Physics Review X에 발표 된 그들의 연구는 양자 컴퓨터를 새로운 차원으로 끌어 올리고, 큐 비트가 실리콘 칩 기반 컴퓨터의 고전적인 비트를 능가하는 이른바 "양자 우위"에 가까워 졌다고 연구원들은 말했다. .
비트에서 큐 비트로
기존의 컴퓨팅은 0과 1의 이진 언어를 기반으로합니다. 두 글자로 된 알파벳이나 일련의 지구본이 북극이나 남극으로 뒤집혀 있습니다. 최신 컴퓨터는 금속 및 실리콘 회로를 통한 전기 흐름을 보내거나 중단하거나, 자기 극성을 전환하거나 이중 "켜기 또는 끄기"상태의 다른 메커니즘을 사용하여이 언어를 사용합니다.
그러나, 양자 컴퓨터는 무한한 "문자"를 가진 다른 언어를 사용합니다.
이진 언어가 지구의 북극과 남극을 사용하는 경우 양자 컴퓨팅은 그 사이의 모든 점을 사용합니다. 양자 컴퓨팅의 목표는 또한 극 사이의 모든 영역을 사용하는 것입니다.
그러나 그러한 언어는 어디에 쓸 수 있습니까? 철물점에서 양자 문제를 찾을 수는 없습니다. 그래서이 팀은 레이저 빔으로 칼슘 이온을 가두 었습니다. 이러한 이온을 에너지로 펄싱함으로써 전자를 한 층에서 다른 층으로 이동할 수 있습니다.
고등학교 물리학에서 전자는 차가 바뀌는 차선처럼 두 층 사이에서 튀어 오릅니다. 그러나 실제로 전자는 한 곳에 또는 하나의 층에 존재하지 않으며, 양자 중첩으로 알려진 현상 인 동시에 많은 곳에 존재합니다. 이 이상한 양자 행동은 무한한 가능성을 사용하는 새로운 컴퓨터 언어를 고안 할 기회를 제공합니다. 고전적인 컴퓨팅이 비트를 사용하는 반면, 중첩 된 이러한 칼슘 이온은 양자 비트 또는 큐 비트가됩니다. 과거의 작업으로 인해 이전에는 이러한 큐 비트가 생성되었지만 컴퓨터를 만드는 비결은 이러한 큐 비트가 서로 대화하도록하는 것입니다.
비엔나의 양자 광학 및 양자 정보 연구소의 논문의 첫 저자이자 수석 연구원 인 Nicolai Friis는 Live Science에 말했다. "그들이 서로 대화하지 않으면, 당신이 할 수있는 모든 것은 매우 비싼 고전 계산입니다."
말하는 비트
이 경우 큐 비트를 "말하기"위해서는 얽힘이라는 양자 역학의 또 다른 기이 한 결과에 의존했습니다. 얽힘은 두 개 (또는 그 이상)의 입자가 넓은 거리로 분리 된 경우에도 조정되고 의존적 인 방식으로 작동하는 것처럼 보입니다. 대부분의 전문가들은 실험실 실험에서 컴퓨팅 혁명에 이르는 양자 컴퓨팅 투석기로 얽힌 입자가 핵심이 될 것이라고 생각합니다.
오스트리아의 인스 브루 크 대학교 (University of Innsbruck) 물리학과 교수 인 Rainer Blatt는 "20 년 전 두 입자의 얽힘이 큰 문제였다"고 말했다. "하지만 실제로 양자 컴퓨터를 만들고 싶을 때는 5, 8, 10 또는 15 큐 비트가 아니라 작업해야합니다. 결국 우리는 훨씬 더 많은 큐 비트로 작업해야합니다."
이 팀은 20 개의 입자를 제어 된 네트워크에 연결했습니다. 여전히 실제 양자 컴퓨터는 부족하지만 현재까지는 가장 큰 네트워크입니다. 그리고 그들은 여전히 20 대가 서로 완전히 얽혀 있는지 확인해야하지만 미래의 슈퍼 컴퓨터를 향한 확실한 발걸음입니다. 현재까지 큐비 트는 기존의 컴퓨터 비트보다 성능이 뛰어나지는 않았지만 Blatt는 종종 양자 우위라고 불리는 순간이 다가오고 있다고 말했다.
블랏은“양자 컴퓨터는 절대로 고전적인 컴퓨터를 대체하지 않을 것이다. "이것들은 할 수 있습니다."
