Θεωρητική συσκευή ίσως ανοίγει το δρόμο για τους κβαντικούς υπολογιστές
Ελβετοί φυσικοί περιέγραψαν για πρώτη φορά μια συσκευή που θα μπορούσε να ως το βασικό εξάρτημα στους πανίσχυρους κβαντικούς υπολογιστές που οραματίζονται οι επιστήμονες. Η συσκευή, πάντως, δεν έχει ακόμα κατασκευαστεί.
Ελβετοί φυσικοί περιέγραψαν για πρώτη φορά μια συσκευή που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως το βασικό εξάρτημα στους πανίσχυρους κβαντικούς υπολογιστές που οραματίζονται οι επιστήμονες.
Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου της Βασιλείας δημοσιεύουν στο Science τα σχέδια μιας συσκευής από πυρίτιο που ονομάζεται «μετρητής ισοτιμίας σπιν». Η εφεύρεση, σχολιάζουν ειδικοί, είναι το ανάλογο του τρανζίστορ, στο οποίο βασίζονται τα σημερινά ολοκληρωμένα κυκλώματα.
Η προτεινόμενη διάταξη, πάντως δεν έχει ακόμα υλοποιηθεί στην πράξη.
Στους κβαντικούς υπολογιστές, η πληροφορία κωδικοποιείται στο «σπιν», δηλαδή τη μαγνητική κατάσταση, των ηλεκτρονίων. To σπιν είναι ένα είδος γωνιακής ορμής των υποατομικών σωματιδίων, το οποίο δεν έχει ανάλογο στην κλασσική μηχανική.
Τα σπιν «πάνω» και «κάτω» θα αντικαθιστούν στους κβαντικούς υπολογιστές τα «0» και «1» των σημερινών κυκλωμάτων. Εξαιτίας όμως της κυματικής φύσης των κβαντικών σωματιδίων, κάθε ηλεκτρόνιο σε ένα ζεύγος ηλεκτρονίων μπορεί να έχει σπιν «πάνω» και «κάτω» ταυτόχρονα. Αυτό το φαινόμενο αυξάνει σημαντικά τις κβαντικές καταστάσεις που κωδικοποιούν την πληροφορία, γι αυτό και οι κβαντικοί υπολογιστές θα ήταν πολύ πιο ισχυροί από τους σημερινούς.
Πέρυσι, αναφέρει το Nature.com, ο Δρ Ντέιβιντ Ντι Λορένζο της IBM Research πρότεινε μια νέα προσέγγιση για το σχεδιασμό κβαντικών υπολογιστών: Αντί να εισάγονται δεδομένα σε μια είσοδο και τα αποτελέσματα να βγαίνουν από μια έξοδο, τα αποτελέσματα είναι δυνατόν να συλλεγούν εξετάζοντας το μοτίβο που σχηματίζουν τα δεδομένα καθώς διαδίδονται σε ένα δίκτυο δομικών μονάδων. Κατά κάποιο τρόπο, αυτό ισοδυναμεί με το να πραγματοποιεί κανείς πράξεις ρίχνοντας βότσαλα στο νερό και εξετάζοντας τους κυματισμούς που προκύπτουν.
Για να υλοποιηθεί όμως μια τέτοια διάταξη, οι σχεδιαστές θα πρέπει να μπορούν μετρούν την «ισοτιμία» σε ζεύγη ηλεκτρονίων, δηλαδή να διαπιστώνουν αν τα σπιν είναι ευθυγραμμισμένα ή αντίθετα, χωρίς η παρατήρηση να επηρρεάζει τα ηλεκτρόνια.
Η μέτρηση αυτή είναι δυνατόν να πραγματοποιηθεί με τον μετρητής ισοτιμίας σπιν που προτείνουν ο Δρ Χανς-Αντρεας Ένγκελ και ο Δρ Ντάνιελ Λος.
Οι δύο θεωρητικοί φυσικοί προτείνουν ένα σύστημα στο οποίο ένα ζεύγος ηλεκτρονίων τοποθετείται σε μια μικροσκοπική σταγόνα πυριτίο, η οποία ονομάζεται κβαντική κουκκίδα. Δίπλα στη σταγόνα τοποθετείται μια δεύτερη, άδεια κβαντική κουκκίδα.
Αν τα ηλεκτρόνια στην πρώτη κουκκίδα έχουν αντίθετο σπιν, και το σύστημα είναι κατάλληλα ρυθμισμένο, τα ηλεκτρόνια μπορούν να μεταπηδούν από τη μία κουκκίδα στην άλλη.
Τα «άλματα αυτά» μπορούν να καταγραφούν με έναν ευαίθητο μετρητή φορτίων. Αν υπάρξει άλμα, το συμπέρασμα είναι ότι τα ηλεκτρόνια έχουν αντίθετο σπιν.
Η υλοποίηση της συσκευής αυτής, σχολιάζουν ανεξάρτητοι ειδικοί, ίσως θα επιτρέψει στους κβαντικούς υπολογιστές να περάσουν σύντομα από τη θεωρία στην πράξη.
«Με έναν διαθέσιμο μετρητή ισοτιμίας σπιν, η κβαντική επεξεργασία θα μπορούσε να απέχει μερικά μόνο βήματα» σχολιάζει ο φυσικός Χοσέ Κάρλος Εγκές του Πανεπιστημίου του Σάο Πάολο.
Για πρώτη φορά, η ζωή του Νίκου Ξυλούρη ανεβαίνει στο θεατρικό σανίδι από τη Stages Network και τα Αθηναϊκά Θέατρα, με το έργο Ο Αρχάγγελος της Κρήτης. Έως τις 31 Ιανουαρίου στο θέατρο ΗΒΗ.
Μια από τις πιο ωραίες φωνές της γενιάς της, η Βιολέτα Ίκαρη επιστρέφει στη δισκογραφία με το EP Σύννεφα Μπαλόνια, αλλά και στον Σταυρό του Νότου στις 26 Δεκεμβρίου.
Φροίξος Φυντανίδης
WIDGET ΡΟΗΣ ΕΙΔΗΣΕΩΝΗ ροή ειδήσεων του in.gr στο site σας