Gå till innehåll
Nyhet

Världens första kvantdatorchip tillverkat

Rekommenderade inlägg

quantum_chip_090629.jpgEtt lag lett av forskare vid Yale University har tillverkat en enkel kvantkrets på ett supraledande datachip, ännu ett steg mot det ultimata målet: kvantdatorn. Med hjälp av kretsen som arbetar med två kvantbitar (en kvarts kvantbyte) lyckades man köra elementära algoritmer, som enkla sökningar och annan rudimentär informationsprocessning.

Kvantprocessorerna kommunicerar med hjälp av kvantbussar som skickar fotoner fram och tillbaka mellan processorerna. Kvantbiten kan anta två energitillstånd, ungefär som en vanlig klassisk bit kan anta värdena 0 och 1, men till skillnad från den vanliga biten innehåller varje energitillstånd samtidigt oerhört många superpositionerade subtillstånd (enkelt uttryckt kan man säga att kvantbiten parallellprocessar på bitnivå).

Källa

[ Till originalnyheten ]

Dela detta inlägg


Länk till inlägg
Dela på andra webbplatser
Kvantprocessorerna kommunicerar med hjälp av kvantbussar som skickar fotoner fram och tillbaka mellan processorerna. Kvantbiten kan anta två energitillstånd, ungefär som en vanlig klassisk bit kan anta värdena 0 och 1, men till skillnad från den vanliga biten innehåller varje energitillstånd samtidigt oerhört många superpositionerade subtillstånd (enkelt uttryckt kan man säga att kvantbiten parallellprocessar på bitnivå).

Bara för att försöka förtydliga det som är "enkelt uttryckt" :) ;

En bit i en vanlig dator kan vara antingen 0:a eller 1:a. En kvantbit kan på sätt och vis sägas vara både 1:a och 0:a samtidigt.

Antag nu att vi har tre bitar. En vanlig dator kan med dessa tre bitar ha åtta olika tillstånd (nämligen 000 111 100 010 001 110 101 011). Saken är dock den att den vanliga datorns tre bitar kan bara representera ett av dessa tillstånd .... den är antingen 000, eller så är den 110, eller något av de andra alternativen. Om datorn ska utföra en beräkning (t.ex. "lägg till 1 till det tal du har") så måste denna operation göras på varje trebitskombo, dvs åtta beräkningar in alles.

En kvantbit är dock lite speciell, i och med att den genom sin "kvantmagi" kan vara både 1:a och 0:a samtidigt. Men jaha, vad är det då bra för? Jo, tänk igen på trebitarsexemplet; En kvanttriplett kan nu samtidigt vara åtta olika tillstånd (de åtta ovan nämnda). Det betyder att operationen "lägg till 1 till det tal du har" utförs samtidigt på alla tillstånd. Emedan den vanliga datorn måste utföra samma beräkning åtta gånger räcker det med en enda beräkning för kvantdatorn. (Kan också nämna att det dock inte är möjligt att få ut alla resultat samtidigt .... när vi tittar på resultatet "kollapsar" superpositionen ned så att kvanttripletten endast består av ett av de åtta tillstånden. Det viktiga i kvantalgoritmer är att se till att det slutliga resultatet som man söker har så hög sannolikhet som möjligt så att superpositionen kollapsar till det tillstånd man söker.)

Det är det här TS menar med "enkelt uttryckt kan man säga att kvantbiten parallellprocessar på bitnivå". Hoppas det förtydligade lite vad det innebär.

En liten kuriosa: Det här med att en kvantbit kan vara både 1:a och 0:a samtidigt kallas superposition och är ett viktigt kvantfenomen som är svårt att föreställa sig med vår vanliga världsbild. Hur kan något som i slutändan endast kan vara ett tillstånd ändå på sätt och vis vara två tillstånd samtidigt? I denna fråga ligger ett av ursprungen till "parallell universes"-teorin, vilket väl bör vara ett bekant begrepp för startrek- och scifi-fans . Man tänker sig då att alla de olika tillstånden existerar i olika universan. När man sedan tittar på resultatet så gör man det endast i ett universa, dvs man ser bara ett resultat - precis som det ska vara.

Redigerad av Fmi

Dela detta inlägg


Länk till inlägg
Dela på andra webbplatser
mycket fin utveckling!:) kvantfysik har dock alltid fått mitt huvud att snurra, antagligen är det därför jag ska läsa kemi i framtiden^^

Då slipper du ju ändå inte undan helt och hållet :). Orbitaler och sådant pratar man ju om i kemin :P

Dela detta inlägg


Länk till inlägg
Dela på andra webbplatser

Matte har jag inget problem med, med det menar jag inte att jag aldrig gör fel för det gör jag massvis men jag tycker det är kul. Och orbitaler har jag också klarat av hittils, men jag kanske får omvärdera den uppfattningen när jag börjar läsa det på lite högre nivå och faktiskt måste förstå varför det är som det är också^^

Dela detta inlägg


Länk till inlägg
Dela på andra webbplatser

Du kan nog vara lugn :) ... man går nog knappast särskilt djupt in på vad orbitaler egentligen är om jag förstått det rätt (min bror läste kemiteknik).

Dela detta inlägg


Länk till inlägg
Dela på andra webbplatser

Nej jag har förstått det som att det egentligen är ganska ointressant, framförallt när det finns flera andra modeller för att beskriva samma sak (elektronmoln får jag för mig är en sån, om jag inte har det helt om fel bakfot), och när dessutom alla dessa modeller bara kan beskriva var det är som mest sannolikt att en elektron råkar vara för tillfället, ja då känns det inte så noga längre tycker jag^^

Dela detta inlägg


Länk till inlägg
Dela på andra webbplatser
Nej jag har förstått det som att det egentligen är ganska ointressant, framförallt när det finns flera andra modeller för att beskriva samma sak (elektronmoln får jag för mig är en sån, om jag inte har det helt om fel bakfot), och när dessutom alla dessa modeller bara kan beskriva var det är som mest sannolikt att en elektron råkar vara för tillfället, ja då känns det inte så noga längre tycker jag^^

Orbitaler är väl i princip elektronmolnsgrejjen? Som jag förstått det handlar de om just sannolikheter för var elektroner kan befinna sig. Vi har läst lite om det i fysiken och matten, men inte särskilt djupt. Den rent matematiska bakgrunden till det hela är iallafall en bit över den matte som kemisterna på åtminstone LTH läser, så det borde inte vara någon större djupdykning i ämnet.

Dock är det väl ändå rätt viktigt att diskutera eftersom elektronsannolikheten samtidigt påverkar laddningstäthet och därmed (antar jag) hela processen med hur atomer och molekyler binder.

Man får ju även en del oväntade och skojiga resultat, som t.ex. att vissa av de inre elektronerna har en viss sannolikhet att befinna sig innuti atomkärnan. Fast jag vet inte - det kanske är mer intressant för fysiker.

Dela detta inlägg


Länk till inlägg
Dela på andra webbplatser

×