مستدام وموثوق بها عمليات تجهيز المعلومات على ذرات مشحونة كهربائيا

Published on August 11, 2009 at 8:03 PM

علماء الفيزياء في المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) أثبتت المطرد ، ومعالجة المعلومات الموثوقة حول عمليات الذرات المشحونة كهربائيا (الأيونات). العمل الجديدة التي وصفها في 6 أغسطس 2009 ، مسألة التعبير عن العلوم ، ويتغلب * عقبات كبيرة في زيادة ايون محاصرة التكنولوجيا من المظاهرات الصغيرة إلى معالجات أكبر الكم.

في هذه التظاهرة الجديدة ، والباحثين نيست مرارا تنفيذ سلسلة من خمس عمليات الجمع بين منطق الكم وعمليات النقل 10 مع الحفاظ موثوق و 0s 1s من البيانات الثنائية المخزنة في الأيونات ، التي تكون بمثابة بت الكم (المكدسة) لجهاز كمبيوتر الكم افتراضية ، والابقاء على القدرة على التلاعب في وقت لاحق هذه المعلومات. سابقا ، كان العلماء في المعهد وأماكن أخرى غير قادر على إقناع أي تكنولوجيا و qubit في أداء مجموعة كاملة من عمليات منطق الكم في حين نقل المعلومات دون اضطرابات المهينة العمليات في وقت لاحق.

أجرى فريق نيست بعض من أقرب التجارب على معالجة الكم من المعلومات ، وأظهرت في السابق العديد من العناصر الأساسية اللازمة لحوسبة مع أيونات المحاصرين. البحث الجديد يجمع بين السلف السابقة مع اثنين من الحلول الحاسمة لنقاط الضعف المزمن سابقا : تبريد الأيونات بعد النقل بحيث يمكن استخدام خصائص الكم الهشة لعمليات لاحقة ومنطق القيم في تخزين البيانات الخاصة للدول الأيونات التي تقاوم التغيرات غير المرغوب فيها من قبل المغناطيسي الشاردة الحقول.

التجارب نيست وصفها في التعبير عن العلوم وتخزينها والمكدسة في أيونات البريليوم اللتين عقدتا في فخ مع ست مناطق متميزة. وتستخدم الحقول الكهربائية لنقل الأيونات من منطقة إلى أخرى في الفخ ، وتستخدم نبضات الليزر فوق البنفسجية من الترددات المحددة ومدتها للتلاعب الدول طاقة الأيونات. أثبت العلماء الجولات المتكررة لسلسلة من العمليات المنطقية (أربعة واحد و qubit العمليات وعملية استمرت و qubit) على أيونات ووجد أن معدلات الخطأ التنفيذية لا تزيد لأنها تقدم من خلال هذه السلسلة ، على الرغم من المكدسة نقل عبر المسافات العيانية ( 960 ميكرومتر ، أو تقريبا) في حين ملليمتر تنفيذ العمليات.

طبق الباحثون نيست اثنين من الابتكارات الرئيسية لمعالجة الكم من المعلومات. أولا ، استخدام الاثنان أيونات المغنيسيوم شريك باسم "التبريد" لتبريد الأيونات البريليوم بعد نقلهم ، مما يتيح لمواصلة عمليات المنطق دون أي أخطاء إضافية بسبب التدفئة التي تكبدتها أثناء عملية النقل. تمكين قوات قوية الكهربائي بين الأيونات والمغنيسيوم تبريد الليزر لتبريد الأيونات البريليوم ، وبالتالي إزالة الحرارة المرتبطة حركتهم ، من دون إزعاج المعلومات المخزنة الكم. التجربة الجديدة هي الأولى لتطبيق هذا "التبريد متعاطفة" في التحضير لعمليات ناجحة المنطق و qubit اثنين.

كان الابتكار الهامة الأخرى استخدام ثلاثة أزواج مختلفة من الطاقة داخل الدول أيونات البريليوم لعقد تجهيز المعلومات خلال الخطوات المختلفة. تعقد هذه المعلومات المسموح بها في الدول التي لم تكن ايون تغير من تقلبات المجال المغناطيسي أثناء التخزين والنقل ايون ، والقضاء على مصدر آخر للمعالجة الأخطاء. تم نقل المعلومات إلى مستويات الطاقة المختلفة في أيونات البريليوم لتنفيذ عمليات خارج المنطق أو قراءة قيم البيانات الخاصة بهم.

وأيد هذا البحث في جزء من نشاط المخابرات متقدم مشاريع البحوث. لمزيد من التفاصيل ، انظر "نيست يوضح معالجة الكم المطرد في خطوة نحو بناء كمبيوتر الكم".

* JP الرئيسية ، D. Hanneke دنانير ، جوست ، JM أميني ، D. Leibfried وWineland DJ. مجموعة كاملة لطرق قابلة للمعالجة فخ ايون الكم من المعلومات. العلوم اكسبرس. نشرت على الانترنت 6 أغسطس 2009.

Last Update: 8. October 2011 06:10

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit