Vědcům se podařilo poprvé sestrojit prostorový kvantový čip

12. 01. 2019
Kvantová fyzika Počítače Nanotechnologie

Vědcům z University of New South Wales v Austrálii se podařilo poprvé sestrojit kvantový čip, ve kterém jsou qubity umístěny do 3D struktury. Jejich čip sestává z několika qubitů, které jsou umístěny podél kontrolních linií a tvoří několikavrstvou strukturu. Podle studie publikované v magazínu Nature Nanotechnology jde o významný milník pro dosažení univerzálního kvantového počítače.



Díky unikátní struktuře qubitů by nyní vědci měli být schopni kontinuálně korigovat potenciální chyby ve kvantových kalkulacích. Jde o jedinou cestu jak toho dosáhnout a proto už v roce 2015 navrhli a nechali si patentovat tuto architekturu čipu. Nicméně stále bylo potřeba vyřešit několik problémů, které s novým designem souvisely. Nyní se jim podařilo takové zařízení konečně sestrojit.

Konkrétně se jim podařilo vytvořit druhou vrstvu qubitů nad vrstvou první, aniž by do ní jakkoliv zasáhli. A to s přesností na atom. Díky novému designu také nyní mohou vědci zjišťovat výstupy všech qubitů najednou. Vedoucí výzkumu, profesorka Michelle Simmonsová, považuje výsledky jejich výzkumu za velký pokrok. Přibližuje totiž experimentální pokusy komercializaci a  konkrétnímu využití v kvantových počítačích.
Líbí se Vám tento článek?

Podpořte tento web sdílením našeho obsahu.

Více informací k tématu
Chcete vědět o dalším článku?

Následujte LIVINGfUTURE na sociálních sítích.


Další zprávy z kategorie Kvantová fyzika

Vědci pozorovali nový stav hmoty, který se ukrýval v supravodivém materiálu

04. 01. 2019

Tým fyziků v Ames Laboratory a na University of Alabama Birmingham objevil překvapivě dlouhotrvající stav hmoty, který nastává v materiálech v supravodivém stavu. Dosáhli jej pomocí extrémně rychlých pulsů laseru, které způsobily kolektivní chování částic uvnitř hmoty. Nový jev nastává vedle supravodivosti a oba tyto stavy vzájemně bojují o elektrony v materiálu. Studie věnující se tomuto výzkumu byla v prosinci publikována v magazínu Physical Review Letters.

celý článek

Nový fotonický čip přináší možnosti robustnějších kvantových počítačů

01. 10. 2018

Vědecký tým vedený Dr. Albertem Peruzzem z RMIT University v Austrálii vyvinul topologický čip ke zpracování kvantových informací, který by mohl umožnit vznik výkonnějších kvantových počítačů. Vědci poprvé prokázali, že kvantová informace může být zakódována, zprocesována a přenesena s topologickými obvody na čipu. Objev by mohl vést k vývoji nových materiálů a nových generací počítačů. Výsledky výzkumu byly publikovány v magazínu Science Advances.

celý článek

Nová metoda na výrobu samostatných fotonů může pomoci ve studiu kvantové fyziky

01. 08. 2018

Nová metoda na výrobu samostatných fotonů může pomoci ve studiu kvantové fyzikySamostatné fotony se hodí pro studování kvantových efektů nebo fungující kvantový počítač. Jejich příprava však nebyla nikdy snadná, proto vědci uvítali demonstraci nové metody, díky které lze emitovat proud samostatných fotonů. Oproti běžné metodě využívá ta nová polarizovaného laseru, což umožňuje snadnější výrobu většího množství samostatných fotonů. Studie popisující nový postup byla publikována v magazínu Physical Review Letters.

celý článek

Časové krystaly existují ve čtyřech dimenzích. Vědci je poprvé objevili mezi běžnými krystaly

04. 05. 2018

Fyzikům z Yale University se podařilo vyrobit časové krystaly - specifickou formu hmoty, která se kromě prostorových dimenzí definuje také v dimenzi časové. Na rozdíl od běžných krystalů, jejichž atomární struktura se periodicky opakuje v prostoru a v čase je neměnná, se u časových krystalů opakuje také v čase. Jde o teprve druhý experiment, který pozoroval oddělené časové krystaly (Discrete Time Crystals - DTC) v pevném skupenství. Výsledky výzkumu byly publikovány ve dvojici vědeckých studií v magazínech Physical Review Letters a Physical Review B.

celý článek

Nový rekord ve vývoji kvantového počítače: 20 kvantově provázaných qubitů

21. 04. 2018

Vědcům z Vídně, Innsbrucku a Ulmu se podařilo kvantově provázat 20 kvantových bitů (qubitů). Jde o pokrok oproti dosavadním 14 qubitům, které se podařilo provázat v roce 2011 (tehdy šlo o skupinu vědců z Innsbrucku, kteří jsou nyní součástí nového týmu). Aby se mohly prakticky použitelné kvantové počítače stát realitou, musí obsahovat desítky těchto qubitů. Podle některých expertů by mohly kvantové počítače předčit ty dnes běžně používané už při 50 qubitech a teoreticky při 300 qubitech by kvantový počítač mohl provádět více paralelních výpočtů než je atomů ve vesmíru.

celý článek

Nezvyklý 3/2 spin v supravodiči by mohl přinést nové možnosti u exotických materiálů

12. 04. 2018

Vodivost materiálu je způsobena pohybem elektronů mezi atomy. Supravodivost potom zcela hladkým pohybem elektronů, které do atomů nijak nenarážejí, vzniká tak vodivost bez jakéhokoliv odporu. Většinou při supravodivosti elektrony nesou spin 1/2, výzkumníci z University of Maryland však nyní experimentují s materiálem YPtBi, ve kterém mají elektrony spin 3/2. Podobné chování se v pevných materiálech dříve nepředpokládalo a mohlo by přinést zatím netušené možnosti v oblasti supravodivosti.

celý článek

Vědci vytvořili novou kvantovou částici s vlastnostmi kulového blesku

05. 03. 2018

Vědci na Amherst College (USA) a Aalto University (FIN) vytvořili poprvé třídimenzionální skyrmion v Boseho-Einsteinově kondenzátu. Skyrmion je částice, která byla teoreticky předpovězena před 40 lety, ale až nyní se ji podařilo prokázat empiricky. Tato částice má určité vlastnosti podobné kulovému blesku a vědci chtějí s pomocí tohoto výzkumu nejen poznat lépe tento fenomén, ale také zjistit, zda by nešel využít například ve fúzních reaktorech.

celý článek