Fizikçiler kuantum bilgisayarlarda özgün bitleri kontrol etmenin yolunu buldular
Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü’nde (NIST) fizikçiler kuantum bilsisayar geliştirmede bir engelin üstesinden geldi, depolanmış bilgiyi bozmadan bir kuantum işlemcide tek bir “bit” yönetmek için uygulanabilir bir yol geliştirdi. Polarize ışık kullanılarak “etkin” magnetik alanlar oluşturma henüz yeni yapıldı ve bu yaklaşım, gerçeğe daha yakın bir adımdır.Çalışan bir kuantum bilgisayar oluşturmak için büyük bir mücadele verilmektedir, bir kuantum işlemcide bilgi ortamdan ayrılırken “makas” bilgi taşıyıcılarını çok fazla kontrol ederek korumaktadır. Bu kuantum bitlerin ya da “qubit’lerin konumlarını aynı anda “açık” ve “kapalı” her iki duruma getirebilme özelliği ve problem çözme gücü yüksek olan kuantum bilgisayarların geleneksel bilgisayarlardan farklı olarak karmaşık şifreleme kodlarını kırma gibi böyle olağan üstü yetenekleri var.
Kuantum bilgisayarları geliştirmek için bir qubite benzer tek bir yalıtılmış rubidyum atomu kullanmak gibi bir yaklaşım hedeflenmektedir. Her bir rubidyum atomu sekiz farklı enerji durumunun hiç birinde tutulmayabilir, bu yüzden tasarımın amacı açık ve kapalı konumları temsil etmek için bu iki enerji durumunu tercih etmektir. İdeal olarak, bu iki durum rasgele magnetik alanlara tamamen duyarsız olmalı ki qubitlerin aynı anda açık ve kapalı olma yeteneği hesapları bozarak zarar vermesin. Ancak, böyle seçici “alana duyarsız” durumları yönetmek ve seçmek için kasıtlı olarak kullanılan magnetik alanlara daha az duyarlı olan qubitleri yaptılar. NIST araştırmacılarından Nathan Lundblad bir tutucu-22’nin bir bit olduğunu belirtti.
Tek başına olan atomları kontrol etmede kullanılan magnetik alan sorununu çözmek için köşeye sıkıştırılmış durumda rasgele alanlara dayanıklı iken, NIST ekibi aynı atomun iki çift iç enerji durumunu kullandı. Her çift farklı bir görev için uygundur. Bir çift qubit bilgi depolamak için “hafıza” gibi kullanılmaktadır, ikinci çift “çalışma” sırasında hesaplama için kullanılan bir qubit içermektedir. Her çift durum sırasında hafıza arasında geçişler alana duyarsızdır ve çalışan durumların alan kontrolü uygun ve duyarlıdır. Bir hafıza qubiti bir hesaplama yaptığı zaman ister istemez, bir magnetik alan şapka değişimi yapabilir. Ve bu rahatsız edici yakın hafıza qubitleri olmadan yapılabilir.
NIST ekibi, ayrılmış her çiftin bir üyesi adrese tekniğini kullanarak çiftler içine gruplanmış atomların bir sırasında bu yaklaşımı ispat etmiştir. NIST araştırmacılarından Lundblad şunları belirtti; Çiftler halinde atomları gruplama, ikinin bir çıkışı seçilerek birçoğunun bir qubit çıkışı seçemesiyle sorunu basitleştirmeyi sağladı ekip, onların raporlarında gösterildiği gibi elektrik akımı ile değil polarize ışıgın bir demeti ile normalde olduğu gibi etkin bir magnetik alan oluşturarak yapılabilir. NIST ekibi polarize ışık tekniğini geliştirmiş, büyük bir grubun çıkışı özel qubitleri seçerek büyütülmüş olabilir, onların yanında etkilenmeksizin bir kuantum işlemcide özel qubitleri adreslemek için fayda sağlıyor. NIST araştırmacılarından Lundblad son olarak, eğer herzaman çalışan bir kuantum bilgisayar yapılmak isteniyorsa bu problemlerin adreslenmiş olaması gerektiğini ve iyi durumda bir kuantum bilgisayarı nasıl üreteceklerini planladıklarını belirtti. Fakat o ilave kalıntılar kuantum işlemciye uzu vadede meydan okumaktadır: bir çok qubit ile tek bir alet içinde gereken içeriklerin tümü birleştirilmeli.
Hazırlayan : Kenan ELİBOL – KuarkMNB
Uyarı! Kuark Bilim Topluluğu Bilim Sitesi'nde yayınlanan haber ve makaleler, genellikle telif hakkına sahip olunan çalışmalardır. Bu nedenle kopyalanıp yayınlanması, izinsiz kullanılması yasa ihlalidir. İhlal edenler hapis cezası ve para cezası ile karşılaşabilirler.
