Các bit lượng tử ổn định có thể được tạo ra từ các phân tử phức tạp

Anonim

Điện toán lượng tử sắp trở nên phức tạp hơn. Các nhà nghiên cứu có bằng chứng cho thấy các phân tử lớn làm bằng niken và crôm có thể lưu trữ và xử lý thông tin theo cùng cách thức byte làm cho các máy tính kỹ thuật số. Các nhà nghiên cứu trình bày thuật toán chứng minh có thể sử dụng hóa học siêu phân tử để kết nối "qubit", các đơn vị cơ bản để xử lý thông tin lượng tử, trong Chem ngày 10 tháng 11. Cách tiếp cận này sẽ tạo ra một số loại qubit ổn định có thể kết nối với nhau thành các cấu trúc gọi là "hai" cổng -qubit. "

"Chúng tôi đã chỉ ra rằng hóa học có thể đạt được để kết hợp các cổng hai qubit, " tác giả cao cấp Richard Winpenny, Trưởng khoa Hóa học của Đại học Manchester cho biết. "Các phân tử có thể được tạo ra và hai cổng qubit được lắp ráp. Bước tiếp theo là chỉ ra rằng hai cổng qubit này hoạt động."

Các máy tính truyền thống tổ chức và lưu trữ thông tin dưới dạng bit, được viết thành chuỗi dài 0 và 1, trong khi máy tính lượng tử sử dụng qubit, có thể là 1, 0 hoặc bất kỳ sự chồng chất nào giữa các số đó cùng một lúc, cho phép các nhà nghiên cứu để thực hiện các phép tính mạnh hơn nhiều. Tuy nhiên, các cụm qubit lớn đủ ổn định để được áp dụng để thực hiện các thuật toán chưa tồn tại.

Winpenny và cộng sự của ông giải quyết vấn đề này trong các thiết kế thuật toán của họ, kết hợp các phân tử lớn để tạo ra cả hai qubit và một cầu nối giữa các đơn vị, được gọi là cổng lượng tử. Các cổng này được giữ lại với nhau thông qua hóa học siêu phân tử. Các nghiên cứu về các cổng cho thấy thông tin lượng tử được lưu trữ trong các qubit riêng lẻ được lưu trữ đủ lâu để cho phép thao tác thông tin và do đó các thuật toán. Thông tin thời gian có thể được lưu trữ được gọi là thời gian kết hợp.

"Hãy nói rằng bạn đang ở trong một quán bar và bạn đang cố gắng mang hai lon bia trở lại cho bạn bè của bạn mà không làm đổ nó. Nhưng thanh đầy những người say rượu đang ca hát, nhảy múa xung quanh và nhảy múa. Thời gian kết hợp là một thước đo về cách bạn có thể lấy bia mà không làm đổ nó, "Winpenny nói. "Bạn muốn quán bar được cư xử rất tốt và rất tĩnh để bạn có thể đi qua quán rượu và trở lại bàn, giống như chúng tôi muốn các qubit được ổn định đủ lâu để chúng tôi có thể lưu trữ và thao tác thông tin.

"Vấn đề thực sự dường như là liệu chúng ta có thể đặt những qubit này lại với nhau hay không. Nhưng chúng tôi đã chỉ ra rằng việc kết nối các qubit riêng lẻ này không thay đổi thời gian kết hợp, do đó một phần của vấn đề có thể giải quyết được", Winpenny cho biết thêm. "Nó có thể đạt được để tạo ra các cổng đa qubit, và chúng tôi hy vọng nó sẽ truyền cảm hứng cho nhiều nhà khoa học di chuyển theo hướng đó."

menu
menu