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Portant aux Ordinateurs Long-Recherchés de Quantum une Phase Plus près de Réalité

Published on July 6, 2009 at 11:29 PM

Les Physiciens au National Institute of Standards and Technology (NIST) ont surmonté un saut dans le développement d'ordinateur de tranche de temps, ayant le devised* une voie viable de manipuler un unique « mordu » dans un compilateur de tranche de temps sans toucher à l'information entreposé dans ses voisins. L'élan, qui effectue l'utilisation nouvelle de la lumière polarisée de produire des champs magnétiques « pertinents », pourrait porter aux ordinateurs long-recherchés une phase plus près de réalité.

Les réseaux Optiques utilisent des lasers pour séparer des atomes de rubidium (rouges) pour l'usage comme information « bits » dans des compilateurs de tranche de temps de neutre-atome -- dispositifs de prototype que les créateurs essayent de développer en ordinateurs bons de tranche de temps. Les scientifiques de NIST sont parvenus à isoler et régler des paires des atomes de rubidium avec la lumière polarisée, une avance qui peut porter la tranche de temps calculant une phase plus près de réalité. Crédit : NIST

Un défi grand en produisant un ordinateur fonctionnant de tranche de temps met à jour le contrôle des porteurs d'information, « commute » dans un compilateur de tranche de temps tout en les isolant de l'environnement. Ces bits de tranche de temps, ou « qubits, » ont la capacité surnaturelle d'exister en positions de "ON" et de "OFF" simultanément, donnant à des ordinateurs de tranche de temps l'alimentation électrique de résoudre la découverte conventionnelle d'ordinateurs de problèmes insurmontable - comme déchiffrer des indicatifs cryptographiques complexes.

Un élan au développement d'ordinateur de tranche de temps vise à utiliser un atome d'isolement unique de rubidium comme qubit. Chaque un tel atome de rubidium peut prendre n'importe laquelle de huit conditions d'énergie différentes, ainsi l'objectif de design est de choisir deux de ces conditions d'énergie pour représenter les positions marche-arrêt. Dans Le Meilleur Des Cas, ces deux conditions devraient être complet peu sensibles aux champs magnétiques égarés qui peuvent détruire la capacité des qubit d'être simultanément marche-arrêt, ruinant des calculs. Cependant, le choix de telles conditions « zone-peu sensibles » rend également les qubits moins sensibles à ces champs magnétiques employés intentionnellement pour les sélecter et manipuler. « C'est un bit d'un inextricable, » dit Nathan Lundblad du NIST. « Le plus sensible au contrôle individuel que vous effectuez les qubits, plus difficile il devient pour les faire fonctionner correctement. »

Pour résoudre le problème d'employer des champs magnétiques pour régler les différents atomes tout en maintenant les zones égarées à la baie, l'équipe de NIST a employé deux paires de conditions d'énergie dans le même atome. Chaque paire best suited à une tâche différente : Une paire est utilisée comme qubit de « mémoire » pour stocker l'information, alors que la deuxième paire « fonctionnante » comporte un qubit à utiliser pour le calcul. Tandis Que chaque paire de conditions est zone peu sensible, les passages entre la mémoire et les conditions fonctionnantes sont sensibles, et favorables au contrôle de zone. Quand un qubit de mémoire doit exécuter un calcul, un champ magnétique peut lui effectuer des chapeaux de modification. Et il peut faire ceci sans toucher aux qubits avoisinants de mémoire.

L'équipe de NIST a expliqué cet élan dans un alignement d'atomes groupés dans des paires, utilisant la technique pour adresser un membre de chaque paire individuellement. Le Groupement des atomes dans des paires, Lundblad dit, permet à l'équipe pour simplifier le problème de sélecter un qubit hors d'on à sélecter un sur deux - qui, pendant qu'ils affichent en leur papier, peuvent être faits en produisant un champ magnétique pertinent, pas avec le courant électrique comme est normalement fait, mais avec une poutre de la lumière polarisée. La technique de lumière polarisée, que l'équipe de NIST développée, peut être étendu pour sélecter les qubits particuliers hors d'un grand groupe, le rendant utile pour adresser différents qubits dans un compilateur de tranche de temps sans affecter ces avoisinants. « Si un ordinateur fonctionnant de tranche de temps doit jamais être établi, » Lundblad dit, « ces problèmes doivent être traités, et nous pensons que nous avons effectué un bon point de droit pour que la façon le fasse. » Mais, il ajoute, le défi à long terme à calculer de tranche de temps reste : intégrer tous les ingrédients requis dans un appareil unique avec beaucoup de qubits.

*N. Lundblad, J.M. Obrecht, I.B. Spielman, et J.V. Porto. adressage Zone-Sensible et contrôle des qubits zone-peu sensibles de neutre-atome. Physique de Nature, Le 5 juillet 2009.

Last Update: 17. January 2012 00:06

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