Site Sponsors
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D

Le MIT Propose l'Expérience Neuve de Quantum Pour Effectuer des Calculs Insurmontables

Published on March 3, 2011 at 6:04 AM

Les ordinateurs de Quantum sont des ordinateurs qui exploitent de propriétés étranges de substance aux échelles extrêmement petites.

Beaucoup d'experts croient qu'un véritable ordinateur de tranche de temps pourrait effectuer les calculs qui seraient désespérément longs sur les ordinateurs classiques, mais jusqu'ici, les ordinateurs de tranche de temps ont prouvé diaboliquement dur à établir. Les quelques prototypes simples développés dans le laboratoire effectuent de tels calculs rudimentaires qu'il est parfois difficile de dire s'ils arment réellement des effets de tranche de temps du tout.

Un séparateur de faisceau est un dispositif, comme celui représenté ici, qui bifurque un faisceau de lumière. Une expérience proposée par des chercheurs de MIT, qui se fonde sur des séparateurs de faisceau, exploiterait le comportement étrange des particules de tranche de temps pour effectuer les calculs qui sont désespérément longs sur les ordinateurs conventionnels.

À l'Association pour Calculer le Colloque de la Machine quarante-troisième sur la Théorie de Calculer en juin, le professeur agrégé de Scott Aaronson de l'informatique et son étudiant de troisième cycle Alex Arkhipov présenteront un article décrivant une expérience qui, si cela fonctionnait, offrirait la preuve irréfutable que les ordinateurs de tranche de temps peuvent faire les choses que les ordinateurs classiques ne peuvent pas. Bien Que l'établissement de l'appareil expérimental soit difficile, il ne devrait pas être aussi difficile que l'ordinateur fonctionnel de établissement de tranche de temps d'a entièrement -.

Si l'expérience fonctionne, « elle a le potentiel de nous prendre au delà de ce que Je voudrais appeler « la singularité de tranche de temps, » où nous faisons la première chose quantumly que nous ne pouvons pas faire sur un ordinateur classique, » dit Terry Rudolph, un chargé de recherches avancé avec le Bloc Optique Impérial de Quantum de Londres d'Université et la Science de Laser, qui n'a pas été concernée dans la recherche.

Aaronson et proposition d'Arkhipov est une variation sur une expérience entreprise par des physiciens à l'Université de Rochester en 1987, qui s'est fondée sur un dispositif appelé un séparateur de faisceau, qui prend un faisceau de lumière entrant et le coupe en deux poutres se déplaçant dans différents sens. Les chercheurs de Rochester ont expliqué que si deux particules légères identiques - photons - atteignent le séparateur de faisceau exact au même temps, elles les deux iront l'un ou l'autre gauche ou droite ; ils ne prendront pas des chemins différents. Il est un un autre de comportements étranges de tranche de temps des particules principales qui défient nos intuitions matérielles.

Plus de lumière !

L'expérience des chercheurs de MIT utiliserait un plus grand numéro des photons, qui traverseraient un réseau des séparateurs de faisceau et heurteraient éventuellement des détecteurs de photons. Le nombre de détecteurs serait quelque part à proximité du carré du nombre de photons - environ 36 détecteurs pour six photons, 100 détecteurs pour 10 photons.

Pour série d'expérience de MIT, il en serait impossible de prévoir combien de photons heurteraient n'importe quel détecteur donné. Mais au-dessus des passages successifs, les configurations statistiques commenceraient à s'accumuler. Dans la version de six-photon de l'expérience, par exemple, de elle pourrait s'avérer qu'il y a une occasion de 8 pour cent que les photons heurteront les détecteurs 1, 3, 5, 7, 9 et 11, une occasion de 4 pour cent qu'ils heurteront les détecteurs 2, 4, 6, 8, 10 et 12, et ainsi de suite, pour n'importe quelle combinaison concevable des détecteurs.

Prévoyant que la distribution - la probabilité des photons heurtant une combinaison donnée des détecteurs - est un problème incroyablement dur. Expérience des chercheurs la' ne la résout pas tout à fait, mais chaque exécution réussie de l'expérience prélève un échantillon provenant du positionnement de solution. Une des recherches de clés en papier d'Aaronson et d'Arkhipov est que, non seulement prévoit la distribution un problème indocilement dur, mais ainsi simule l'échantillonnage de lui. Pour une expérience avec plus que par exemple 100 photons, elle serait probablement au delà de la capacité de calcul de tous les ordinateurs dans le monde.

Pointes En Laiton

La question, alors, est si l'expérience peut être avec succès exécutée. Les chercheurs de Rochester l'ont exécutée avec deux photons, mais l'obtention des photons multiples pour obtenir à une séquence entière des séparateurs de faisceau exact au bon moment est plus compliquée. « Elle est provocante, technique, mais pas menaçant ainsi, » dit Barry Sanders, directeur de l'Université de l'Institut de Calgary pour la Science de l'Information de Quantum. Les Ponceuses précise qu'en 1987, quand les chercheurs de Rochester ont effectué leur première expérience, ils utilisaient des lasers montés sur des tables de laboratoire et obtenaient des photons pour obtenir au séparateur de faisceau simultanément en les envoyant en bas des câbles fibre optiques de différentes longueurs. Mais les années récentes ont vu l'avènement des puces optiques, dans lesquelles tous les composants optiques sont corrodés dans un substrat de silicium, qui le facilite beaucoup trajectoires pour régler photons des'.

Le plus grand problème, Ponceuses croit, produit de différents photons assez prévisibles à intervalles pour synchroniser leur arrivée aux séparateurs de faisceau. Les « Gens avaient travaillé à lui pendant une décennie, effectuant des choses grandes, » les Ponceuses indique. « Mais prendre un train des photons uniques est toujours un défi. » Rudolph convient. « À l'heure actuelle, la chose dure entre assez de photons uniques dans la puce, » il dit. Mais, il ajoute, « mon espoir est celui dans quelques années, nous parviendra à établir l'expérience qui croise la borne de ce que nous pouvons pratique faire avec les ordinateurs classiques. »

Les Ponceuses précise que même si le problème d'obtenir les photons uniques sur la puce est résolu, les détecteurs de photons ont toujours des inefficacités qui pourraient rendre leurs mesures inexactes : dans le langage de bureau d'études, il y aurait bruit dans le système. Mais Aaronson dit que lui et Arkhipov considèrent expressément la question de si la simulation même d'une version bruyante de leur expérience optique serait un problème indocilement dur pour un ordinateur conventionnel. Bien Qu'ils aient ne pu pas montrer qu'elle était, Aaronson dit que la « majeure partie de notre papier est consacrée à démontrer que la réponse à celle est oui. » Il est plein d'espoir qu'une épreuve soit reçue, si de son organisme de recherche ou d'autres'.

Source : http://web.mit.edu/

Last Update: 12. January 2012 18:08

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