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Neuer Quantums-Simulator Fördert Interaktionen Zwischen Hunderten von Qubits

Published on April 27, 2012 at 2:00 AM

Durch Cameron Chai

Ein Forschungsteam vom National Institute of Standards and Technology (NIST) hat einen Quantumssimulator entwickelt, der zu den Technikwechselwirkungen zwischen Hunderten von den qubits, eine 10fache Zunahme fähig ist, wenn es mit früheren Einheiten verglichen wird.

Die NIST-Quantumssimulator-Erlaubnisstudie von Quantumsanlagen, die schwierig, im Labor zu studieren und unmöglich, mit einer Supercomputer zu formen sind. In dieser Fotografie des Kristalles, sind die Ionen die Fluoreszierung und anzeigen, dass alle qubits im gleichen Zustand sind. Unter den rechten experimentellen Bedingungen bildet der Ionenkristall spontan diese fast perfekte dreieckige Gitterzelle. (Kredit: Britton/NIST)

Der NIST-Quantumssimulator hat einige Schlüsselvergleichstests gekennzeichnet und Potenzial anhält, Materialkundeherausforderungen zu studieren, die nicht auf traditionellen Computern simuliert werden können. Er enthält einen Einzelflugzeug Kristall von unterhalb 1 Mmdurchmesser und aus Hunderten von verschobenem Innere des Berylliums Ionen eine Einsperrende Falle bestanden. Das äußerste Elektron Jedes Ions benimmt sich wie ein mikroskopischer Quantumsmagnet und wird als qubit verwendet.

Während der Benchmarkingexperimente kühlte das NIST-Team die Ionen durch Laserstrahlen bis nahes Nullpunkt ab und ließ das qubit für Quantumsverhalten das Simulieren der Materialien zusammenwirken' indem es selektiv der Mikrowelle und Zeit Laser-Impulse festsetzte. Das Verhalten der zwei Anlagen wurde ausgeführt, um identisch zu sein mathematisch, selbst wenn die Anlagen außen unterschiedlich schauten. Auf diese Weise aktivieren Simulatoren Wissenschaftler, Parameter wie Atomgittergeometrie und -abstand zu ändern, die nicht in natürliche Körper unterschieden werden können. Das Team schwächte absichtlich die Stärke der Interaktionen in den Experimenten, um die Einfachheit der Simulation beizubehalten, damit sie durch einen herkömmlichen Computer überprüft werden kann. Das Team verwendet stärkere Interaktionen in der laufenden Forschung.

Quantums-Simulatoren spannen Superposition, ein Quantenmechanikeigentum vor, in dem ein Quantumspartikel gemacht wird, um in zwei verschiedenen Zuständen gleichzeitig zu existieren. Folglich für drei qubits, sind acht Zustände gleichzeitig erhältlich. Hier wächst die Zahl exponential mit der Zählung von qubits. Der NIST-Quantumssimulator kann qubit Verwicklung auch überreden und nahe Verbindung zwischen Partikeln so aktivieren, die physikalisch getrennt werden.

Quelle: http://www.nist.gov/

Last Update: 27. April 2012 02:45

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