นักวิจัยได้สร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ตั้งโปรแกรมได้เครื่องแรกโดยใช้ไอออนแบบเย็นพิเศษ เลเซอร์เข้มข้น และอิเล็กโทรดบางตัว ระบบใหม่นี้ซึ่งอธิบายไว้ในเอกสารที่จะตีพิมพ์ในNature Physicsได้ปรับปรุงความคล่องตัวด้วยการดำเนินการ 160 รูทีนที่สุ่มเลือก คอมพิวเตอร์ควอนตัมรุ่นก่อน ๆ ส่วนใหญ่จำกัดให้ใช้งานเฉพาะหน้าต่างแคบๆ เพื่อให้มีประโยชน์โดยทั่วไปมากขึ้น คอมพิวเตอร์ควอนตัมควรตั้งโปรแกรมได้ เช่นเดียวกับที่คอมพิวเตอร์คลาสสิกต้องสามารถเรียกใช้โปรแกรมต่างๆ มากมายบนเครื่องจักรชิ้นเดียว
การศึกษาครั้งใหม่นี้เป็น “การสาธิตที่มีประสิทธิภาพ
ของความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีในการผลิตคอมพิวเตอร์ควอนตัมในโลกแห่งความเป็นจริง” Winfried Hensinger นักฟิสิกส์ควอนตัมแห่งมหาวิทยาลัย Sussex ในเมือง Brighton ประเทศอังกฤษกล่าว
นักวิจัยที่นำโดย David Hanneke จาก National Institute of Standards and Technology ใน Boulder, Colo อาศัยคอมพิวเตอร์ควอนตัมของพวกเขาบนไอออนเบริลเลียมสองตัวที่เย็นจนเกินศูนย์สัมบูรณ์ ไอออนเหล่านี้ถูกกักไว้โดยสนามแม่เหล็กไฟฟ้าบนชิปอลูมินาเคลือบทอง ก่อตัวเป็นควอนตัมบิตหรือคิวบิต คล้ายกับบิตในคอมพิวเตอร์ทั่วไปที่แสดงด้วย 0 และ 1 วินาที การระเบิดของเลเซอร์ระยะสั้นจะควบคุมไอออนของเบริลเลียมเพื่อดำเนินการประมวลผล ในขณะที่ไอออนของแมกนีเซียมที่อยู่ใกล้เคียงจะทำให้ไอออนของเบริลเลียมเย็นและนิ่ง
Hanneke และเพื่อนร่วมงานตั้งโปรแกรมคอมพิวเตอร์ให้ดำเนินการกับไอออนเบริลเลียมเดี่ยวและไอออนเบริลเลียมทั้งสองพร้อมกัน ในโลกควอนตัม หนึ่งคิวบิตสามารถแสดงส่วนผสมของ 0 และ 1 พร้อมกันได้ ซึ่งเรียกว่าสภาวะซ้อนทับ การทำงานของเลเซอร์พัลส์สามารถเปลี่ยนองค์ประกอบของส่วนผสมภายในควิบิต ทำให้สเกลเอียงเพื่อให้ควิบิตมีแนวโน้มที่จะกลายเป็น 1 เมื่อวัดได้
คิวบิตทั้งสองรวมกันอาจพันกันยุ่งเหยิงได้
สถานการณ์ที่ทั้งสองคิวบิตเชื่อมโยงกันอย่างใกล้ชิด และสิ่งที่เกิดขึ้นกับสิ่งหนึ่งดูเหมือนจะส่งผลต่อชะตากรรมของอีกสิ่งหนึ่ง การรวมกันของการดำเนินการหนึ่งและสองควิบิตที่แตกต่างกันประกอบขึ้นเป็นโปรแกรมต่างๆ “เรารวบรวมชิ้นส่วนเหล่านี้เข้าด้วยกันแล้วถามว่า เราจะทำอะไรกับวงจรได้บ้าง” ฮันเนเกะพูดว่า
Hanneke และเพื่อนร่วมงานเลือก 160 โปรแกรมเพื่อให้คอมพิวเตอร์ควอนตัมทำงาน Hanneke กล่าวว่า “เราเลือกพวกเขาโดยการสุ่ม “เราอยากทดลองปฏิบัติการที่เป็นไปได้ทั้งหมดจริงๆ”
นักวิจัยรันแต่ละโปรแกรม 900 ครั้ง โดยเฉลี่ยแล้ว คอมพิวเตอร์ควอนตัมทำงานอย่างแม่นยำถึง 79 เปอร์เซ็นต์ของเวลาทั้งหมด ทีมงานรายงานในบทความของพวกเขา ซึ่งเผยแพร่ทางออนไลน์วันที่ 15 พฤศจิกายน “การควบคุมระบบควอนตัมแบบนี้น่าสนใจจริงๆ ในมุมมองของฟิสิกส์” Hanneke กล่าว
การวิจัยก่อนหน้านี้คาดการณ์ว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมจะต้องทำงานได้อย่างถูกต้องแม่นยำถึง 99.99 เปอร์เซ็นต์ของเวลาทั้งหมดจึงจะมีประโยชน์ Hanneke กล่าวว่าด้วยเลเซอร์ที่แรงขึ้นและการปรับแต่งอื่นๆ ความเที่ยงตรงของระบบอาจดีขึ้น
นักฟิสิกส์เชิงทดลอง Boris Blinov กล่าวว่าหนึ่งในสิ่งที่น่าตื่นเต้นที่สุดเกี่ยวกับการศึกษาใหม่นี้ก็คือ คอมพิวเตอร์ควอนตัมอาจถูกขยายขนาดขึ้น “สิ่งที่น่าประทับใจและสำคัญที่สุดคือพวกเขาทำในลักษณะที่สามารถนำไปใช้กับระบบขนาดใหญ่ได้” Blinov จากมหาวิทยาลัย Washington ในซีแอตเทิลกล่าว “เทคนิคเดียวกันกับที่ใช้สำหรับสอง qubits สามารถนำไปใช้กับระบบที่ใหญ่กว่าได้มาก”
แนะนำ : ข่าวดารา | กัญชา | เกมส์มือถือ | เกมส์ฟีฟาย | สัตว์เลี้ยง
