Os engenheiros da UNSW fizeram um progresso significativo na computação quântica: eles criaram ‘estados negativos quânticos’ – onde duas partículas separadas estão tão profundamente conectadas a que não se comportam mais de forma independente – usando dois giros nucleares. Esses estados nacionais são o principal recurso que oferece aos computadores quânticos a borda de suas bordas e não convencionais.
A pesquisa foi publicada na revista 18 de setembro CiênciaE este é um passo importante para criar computadores quânticos de tamanho grande – um dos desafios científicos e técnicos mais interessantes de 21St Século.
O principal escritor Dr. Holy Stemp diz que essa conquista desbloqueia a possibilidade de criar microchips futuros necessários para a computação quântica usando o processo de tecnologia e produção existente.
“Conseguimos conversar um com o outro mais limpo e isolado, objetos quânticos, onde os dispositivos eletrônicos de silicone padrão são atualmente fabricados”, diz ele.
O desafio diante de engenheiros quânticos de computadores equilibrou duas necessidades de oposição: proteger o material de computação da computação contra intervenção e ruído externos, embora ainda permita que a interação realize seus cálculos significativos. É por isso que ainda existem diferentes tipos de hardware na competição para se tornar o primeiro computador quântico operacional: alguns são muito bons para operação rápida, mas sofrem de som; Outros foram bem protegidos das palavras, mas são difíceis de manusear e aumentar.
A equipe da UNSW investiu em uma plataforma que – até hoje – pode ser mantida no segundo acampamento. Eles usaram a rotação nuclear do átomo de fósforo que plantou em chips de silício para codificar informações quânticas.
“O objeto quântico mais claro e isolado que pode ser encontrado em um estado sólido que pode ser encontrado em um estado sólido”, a professora da Cientia Andrea Morelo, Escola de Engenharia Elétrica e Telecomunicações da UNSW.
“Nos últimos 15 anos, nosso grupo colocou todos os avanços que fizeram dessa tecnologia um concorrente real na corrida de computação quântica.
“Fomos os primeiros a alcançá -lo em um dispositivo de silício, mas tudo teve um preço: o mesmo isolamento que torna o núcleo nuclear tão claro, apertando -os para prendê -los a um processador quântico de tamanho grande”.
Até agora, a única maneira de lidar com vários núcleos nucleares era colocá -los muito perto dentro de um forte e cercar um e o mesmo elétron.
“A maioria das pessoas pensa em um elétron como a menor partícula subtormal, mas a física quântica nos informou que ele tem a capacidade de espalhar ‘no espaço, para que possa entrar em contato com vários núcleos nucleares”, diz o Dr. Holi Stemp que essa pesquisa foi realizada na UNSW e agora o pesquisador do MITO do MIT de Boston.
“No entanto, o alcance que os elétrons podem se espalhar é bastante limitado. Além disso, adicionar mais núcleo ao mesmo elétron torna muito desafiador controlar cada núcleo individualmente”.
‘Telefone eletrônico’
O Dr. Stemp diz: “Na metáfora, pode-se dizer que ainda havia um núcleo em um som e em uma sala à prova de som”, disse o Dr. Stemp.
“Desde que todos estejam na mesma sala, eles podem conversar entre si e as conversas sejam realmente claras, mas elas não podem ouvir nada do lado de fora, e há apenas pessoas que podem se encaixar dentro de casa, essa não é a” escala “dessa conversa.
“Com esta época, é como se tivéssemos dado aos telefones das pessoas para se comunicar em outra sala. Todos os quartos ainda estão bonitos e silenciosos, mas agora podemos conversar entre muitas outras pessoas, mesmo que estejam muito longe”.
‘Telefone’ é na verdade o elétron. Outro autor, Mark Van Blankenstein explicou o que realmente estava acontecendo no nível subatômico.
“Pela sua habilidade no espaço se espalhou, dois elétrons podem ‘tocar’ uma à outra a alguma distância e
Então, a que distância o teste do núcleo estava envolvido?
“A distância entre o nosso núcleo era de cerca de 20 nanômetros – um milésimo de largura de cabelo humano”, disse o Dr. Stemp.
“Não parece muito, mas considere: se fizermos de cada núcleo uma pessoa na forma de uma pessoa, a distância entre os núcleos será quase a mesma entre Sydney e Boston!”
Ele também acrescentou que o nanômetro 20 é uma escala em que os chips de computador de silicone modernos são criados regularmente para trabalhar em computadores privados e telefones celulares.
“Você tem bilhões de transistores de silicone no seu bolso ou na sua bolsa agora na forma de cerca de 20 nanômetros. Este é o nosso progresso técnico original: nossos objetos quânticos mais limpos e isolados estão disponíveis para conversar entre si na mesma escala que um dispositivo eletrônico existente como um dispositivo eletrônico existente”.
Encaminhar de uma maneira escalável
Apesar da natureza externa dos testes, os pesquisadores dizem que esses dispositivos são fundamentalmente consistentes com a maneira como todos os chips de computador atuais são construídos. O professor Kohei Itoh, Universidade Keo do Japão, lançou o fósforo Atomic na equipe de Chipfi Jameson da Universidade de Melbourne, usando uma laje de super silício fornecida pelo Prof.
Repetindo a necessidade de núcleo nuclear se conectar ao mesmo elétron, a equipe da UNSW separa o maior bloco de escala de computadores quânticos de silício com base no núcleo nuclear.
“Nosso método é significativamente poderoso e sclelable”, disse o professor Moreloo.
“Os elétrons são fáceis de se virar e se transformar em ‘massagem’, o que significa que as interações podem ser ativadas e com precisão e desligá -lo, é exatamente o que é necessário para um computador quântico” “”
