Квантовый компьютер. Будущее уже наступает?(Или уроки английского @sonika)
Ave!
В университете Сассекса полным ходом идут работы по созданию нового типа квантового компьютера.
Физики из Университета Сассекса смогли приручить одно из самых контринтуитивных явлений современной науки в своем стремлении к разработке нового поколения машин. Машин способных революционным способом решить многие проблемы в современной науке.
Загадочный и странный характер квантовой механики часто иллюстрируется с помощью мысленного эксперимента, известного как Cat Schrӧdinger(Кот Шредингера), в которых кот теоретически может быть и мертвым, и живым одновременно.
Кот Шрёдингера — мысленный эксперимент, предложенный австрийским физиком, одним из создателей квантовой механики, Эрвином Шрёдингером, которым он хотел показать неполноту квантовой механики при переходе от субатомных систем к макроскопическим.
Суть эксперимента Шредингера простыми словами:
Существует ящик и кот. В ящике находится механизм, содержащий радиоактивное атомное ядро и некая ёмкость с отравляющим газом. Вероятность распада ядра за 1(один) час составляет 50 процентов. Если ядро распадается, открывается ёмкость с газом и кот, соответственно, погибает. Если распада ядра не происходит — кот остается жив и здоров. Ложим кота в этот ящик, ждём один час и гадаем - жив кот или уже мертв? Квантовая механика подсказывает нам, что атомное ядро (и наш кот) находится во всех возможных состояниях одновременно (явление называемое квантовая суперпозиция). До того момента как мы откроем ящик и ничего не знаем о судьбе кота, все находится в состоянии «ядро распалось, наш кот мёртв» с вероятностью 50 процентов и в состоянии «ядро не распалось, наш кот жив» соответственно, с вероятностью 50 процентов. Выходит, что кот, сидящий в ящике, и жив и мёртв одновременно. Согласно современной копенгагенской интерпретации, кот жив-мёртв без всяких промежуточных состояний. А выбор состояния распада ядра происходит не в момент открытия ящика, а ещё когда ядро попадает в детектор. Потому что редукция волновой функции системы никак не связана с наблюдателем.
Идем дальше:
Согласно новому исследованию, опубликованному на этой неделе в Physical Review, Физики из Университета Сассекса в настоящее время смогли создать особый тип "кота" с использованием новой технологии "Шредингера" основанном на захватывании ионов (заряженных атомов) и микроволнового излучения.
Как и кота(в эксперименте), исследователи сделали эти ионы существующими в двух состояниях одновременно, создавая эффект запутывания, который бросает вызов самой самой реальности. Пойманные в ловушку ионы ведут гонку в процессе построения нового типа компьютера, способного решить множество проблем с беспрецедентной скоростью. Традиционно, лазеры были использованы для привода таких квантовых процессов. Но миллионы стабильных пучков должны быть тщательно выровнены, чтобы иметь возможность работать с очень большим числом ионов, необходимых для кодирования огромного объема данных. Было бы проще построить квантовый компьютер, который использует микроволновое излучение вместо лазеров для всех квантовых операций, потому что, как и на обычной кухне излучение микроволновой печи легко транслируется на большой площади с использованием хорошо развитой и уже стабильной технологии.
Способность исследователей из Университета Сассекса создать и полностью контролировать ион(кошку Шредингера), используя микроволновое излучение вместо лазеров является важным шагом на пути к реализации крупномасштабной СВЧ квантового компьютера.
Профессор Винфрид Хенсингер, который возглавляет команду Сассекс, говорит: “Наша теория не имеет никакого отношения к обычным компьютерам. Разница в мощностях и скорости колоссальна. Самый быстрый суперкомпьютер потратит несколько миллионов лет на вычисления, которые квантовый компьютер может совершить за считанные секунды”.
Команда доктора Хенсингера, состоящая из докторов Сэба Уэйта и Саймона Вебстера, наряду с аспирантами Ким Лэйка, Джо Рэндалла и Имона Стэндинга, работала более двух лет, чтобы развить эту технологию на основе СВЧ. Технологию которая способна значительно упростить инжиниринг, необходимый для построения квантового компьютера.
Доктор Сэб Уэйт говорит: "Это достижение открывает целый ряд возможностей для реализации новых квантовых технологий."
Сассекскская группа ионно-квантовых технологий является частью Центра сетевых квантовых информационных технологий Великобритании и Центра квантовых технологий датчиков и метрологии Великобритании, объединяющих университеты и промышленные компании для совместной разработки и строительства новых квантовых технологий. Группа финансируется научно-исследовательским советом инженерных и физических наук Великобритании, Европейской комиссией и Университетом Сассекса.
Построение квантового компьютера – одна из фундаментальных задач физики XXI века. Пока построены только ограниченные его варианты. Вопрос о том, до какой степени возможно масштабирование такого устройства – суть новой интенсивно развивающейся области области науки, которая называется многочастичная квантовая механика.
Перевод оригинального текста произведен непосредственно @sonikом изучающим английский язык, и Гугль-переводчиком. Фото взято с того же ресурса. А источник видео тут - нашел на Ютуб. Плюс добавил пояснение про кота, которого нет в первоисточнике.