Os engenheiros descobriram como fazer com que os núcleos atômicos “conversassem” dentro dos chips de silicone, desbloqueando para sistemas de computador quânticos escaláveis.
Os cientistas da Faculdade de Gales do Sul (UNSW) localizaram um método para fazer com que os núcleos atômicos se conectem via elétrons, permitindo que eles atinjam a complexidade nas faixas usadas no circuito integrado de hoje. Essa inovação traz muito mais detalhadamente o computador quântico à base de silício.
Os designers da UNSW realmente fizeram um avanço considerável no computador quântico: eles produziram ‘estados quânticos com nó’ – onde 2 bits diferentes passam a estar tão profundamente conectados que não agem mais separadamente – utilizando as gotas de 2 núcleos atômicos.
Tais estados de complexidade são a fonte essencial que fornece aos sistemas quânticos de computadores do seu lado sobre os padrão.
O estudo de pesquisa foi lançado em 18 de setembro na revista Scientific Research e é uma ação vital na direção da estrutura de grandes sistemas quânticos de computadores – entre um dos mais incríveis obstáculos clínicos e técnicos do século XXI.
O escritor principal Dr. Holly Stemp afirma que a conquista abre o potencial para construir os futuros chips de silício necessários para o computador quântico, utilizando os procedimentos modernos de tecnologia e produção existentes.
“Fizemos bem ao fazer as coisas quânticas mais limpas e separadas se falam, no intervalo em que os gadgets digitais típicos de silício são atualmente produzidos”, afirma ela.
A dificuldade em lidar com os designers quânticos de sistemas de computador tem sido realmente estabilizar 2 requisitos opostos: proteger os aspectos do computador contra distúrbios e som externos, enquanto ainda permitem que eles se comuniquem para fazer cálculos significativos.
É por isso que existem vários tipos de equipamentos ainda na corrida para ser o primeiro sistema quântico de computador em operação: alguns são ótimos para executar procedimentos rápidos, mas com som; Outros estão bem protegidos do som, mas difíceis de executar e aumentar.
O grupo UNSW realmente comprou um sistema que – até hoje – pode ser colocado no segundo campo. Na verdade, eles fizeram uso da rotação nuclear dos átomos de fósforo, implantados dentários em um chip de silício, para inscrever detalhes quânticos.
“O giro de um centro atômico é o item quântico mais limpo e separado que se pode descobrir no estado forte”, afirma a professora da cientia Andrea Morello, UNSW College of Electric Design & Telecom.
“Nos últimos 15 anos, nossa equipe liderou todas as inovações que fizeram dessa tecnologia moderna um desafiante real na corrida quântica de computadores. Atualmente, mostramos que podemos manter detalhes quânticos por mais de 30 segundos – um infinito, no Globo QuiTum – e fazer procedimentos de raciocínio quântico com muito menos de 1 &# 37” “, afirmou Morello.
“Fomos os primeiros do planeta a atingir isso em um gadget de silício, mas tudo veio com uma taxa: a mesma reclusão que torna os núcleos atômicos tão arrumados, dificulta a ligação -os em uma CPU quântica maciça”, incluiu Morello.
Anteriormente, o único meio de executar vários núcleos atômicos era que eles fossem muito próximos um do outro dentro de um forte, e serem delimitados por elétrons idênticos.
“Muitas pessoas consideram um elétron como o menor bit subatômico, mas a física quântica nos informa que ele tem a capacidade de ‘expandir’ preceder, para garantir que possa se comunicar com vários núcleos atômicos”, afirma o Dr. Holly Stemp, que realizou este estudo de pesquisa na UNSW e atualmente é um cientista pós -doutorado no MIT em Boston.
“No entanto, a variedade sobre a qual o elétron pode se espalhar é bastante restrito. Além disso, incluindo ainda mais núcleos para o mesmo elétron faz com que seja realmente testar para gerenciar cada centro separadamente”, incluiu o Dr. Holly.
“Usando a alegoria, pode-se afirmar que, anteriormente, os núcleos se assemelhavam a indivíduos colocados em um espaço à prova de som”, afirma Holly.
Ela prosseguiu: “Eles podem falar um com o outro, desde que sejam feitos no mesmo espaço, e as discussões são realmente claras. No entanto, elas ouvem qualquer coisa do ar livre, e há apenas numerosos indivíduos que podem se encaixar dentro do espaço. Esse cenário da discussão faz ‘range'”.
“Com essa inovação, é como se tivéssemos oferecido aos indivíduos telefones para se conectar a várias outras áreas. Todas as áreas ainda são ótimas e silenciosas no interior, e agora podemos ter discussões entre muito mais indivíduos, também se estiverem fora”.
Os ‘telefones’ são, de fato, elétrons. Mark van Blankenstein, um escritor adicional no jornal, esclarece o que realmente está ocorrendo no grau subatômico.
“Por sua capacidade de expandir precedem, 2 elétrons podem ‘tocar’ um ao outro em raça. E se cada elétron for reto combinado a um centro atômico, os núcleos poderão se conectar através disso.”
“O alcance entre nossos núcleos tinha a ver com 20 nanômetros – um milésimo do tamanho de um cabelo humano”, afirma o Dr. Stemp.
“Isso não parece muito, mas considere o seguinte: se escalarmos cada centro para a dimensão de um indivíduo, o alcance entre os núcleos certamente teria a ver com similares entre Sydney e Boston!” Incluído Dr. Stemp.
Ela inclui que 20 nanômetros são o alcance no qual o circuito integrado de silício moderno é consistentemente produzido para operar em computadores e telefones celulares.
Independentemente da natureza única dos experimentos, os cientistas afirmam que esses gadgets continuam basicamente adequados com os meios, todos os circuitos integrados presentes são construídos. Os átomos de fósforo foram apresentados no chip pelo grupo do professor David Jamieson no College of Melbourne, utilizando uma peça de silício ultra-pura fornecida pelo professor Kohei Itoh no Keio College, no Japão.
Ao eliminar a demanda para que os núcleos atômicos sejam conectados ao mesmo elétron, o grupo UNSW realmente afastou a barricada mais significativa para a expansão dos sistemas de computadores quânticos de silício com base em núcleos atômicos.
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