Krátký život qubitů a jejich kombinování

ITBiz.cz , 22. April 2019 07:00 0 komentářů
Rubriky: Science
Krátký život qubitů a jejich kombinování

Vědcům z MITu se poprvé podařilo změřit, jak dlouho vydrží qubity na bázi grafenu ve stavu superpozice – tedy v oné známé „kombinaci nul a jedniček“, která kvantovým výpočetním systémům umožňuje za určitých podmínek vyšší rychlost, než mají klasické počítače. Některé typy qubitů vydrží v superpozici poměrně dlouho, ale zase je u nich problém se čtením výsledku nebo se spuštěním výpočtu.

Grafenový qubit žije krátce

Vědcům z MITu se poprvé podařilo změřit, jak dlouho vydrží qubity na bázi grafenu ve stavu superpozice – tedy v oné známé „kombinaci nul a jedniček“, která kvantovým výpočetním systémům umožňuje za určitých podmínek vyšší rychlost, než mají klasické počítače. Výsledně stanové trvání je ovšem až směšně krátké: koherence trvá 55 nanosekund. Tak dlouho tedy může probíhat výpočet, poté systém nevratně zkolabuje v důsledku šumu. V případě qubitů na bázi grafenu je to každopádně poprvé, co se takovou dobu vůbec podařilo určit.

Jednalo se o supravodivé qubity se sendvičovou strukturou, kdy je oxid s vlastnostmi izolantu vložen mezi dva supravodiče (obvykle hliník). Přepínání mezi stavy qubitů pak odpovídá přechodům elektronů mezi oběma supravodiči pomocí změn vnějšího magnetického pole. Změřená doba koherence grafenových qubitů v nanosekundách je strašně málo. Konkurenční přístupy ke kvantovému počítání již nabízejí trvání výpočtu v řádu desítek mikrosekund, takže grafen, až materiál považovaný za málem zázračný, se pro realizaci qubitů v tuto chvíli asi nehodí.

Různé qubity lze kombinovat

Některé typy qubitů vydrží v superpozici poměrně dlouho, ale zase je u nich problém se čtením výsledku nebo se spuštěním výpočtu.

S novým přístupem ke kvantovému počítání přišli vědci z japonského výzkumného ústavu Riken. Jeden z autorů studie publikované v Nature Communications, Daniel Loss, již asi před 20 lety spolu s Davidem DiVincenzem z IBM navrhl realizaci qubitů prostřednictvím spinu v „umělých“ atomech (tj. v kvantových tečkách, které mají řadu vlastností klasických atomů). V nové práci se vědci snaží vyřešit problém spojený s tím, že dosud realizované qubity mají vždy pouze část vlastností, které kvantový počítač potřebuje.

Tzv. Loss-DiVincenzovy qubity vydrží ve stavu superpozice dobu dostatečně dlouhou pro realizaci výpočtu. Problém spočívá v tom, že u tohoto typu qubitů ale trvá dlouho dostat je do určitého požadovaného stavu (inicializace výpočtu) a také dlouho trvá čtení výsledku. Přesně opačné vlastnosti mají tzv. single-triplet qubity, realizované rovněž v kvantových tečkách.

Navrhovaným řešením je oba typu qubitů propojit v jediném výpočetním systému. Speciální brána (hradlo, „controlled phase gate“) přitom přenáší informaci (stav) mezi oběma typy qubitů, tedy na Loss-DiVincenzových qubitech se provede výpočet, výsledek se odečte na single-triplet qubitu, zde se opět nastaví další požadovaný stav (inicializace výpočtu) a přenese na první typ qubitu.

Zdroj: Phys.org, Euerelart.org, ScienceDaily.com


Komentáře

RSS 

Komentujeme

IoT může znamenat také Internet myšlenek

Pavel Houser , 22. June 2019 18:15
Pavel Houser

Koncept Internet of Thoughts předpokládá propojení lidských mozků s počítačem přes přímé rozhraní. V...

Více



Kalendář

03. 08.

08. 08.
Black Hat USA 2019
25. 08.

29. 08.
VMworld US 2019
05. 09.

06. 09.
Technical Computing Camp 2019
RSS 

Zprávičky

EK dala Qualcommu už druhou pokutu, tentokrát 242 milionů eur

ČTK , 19. July 2019 10:00

Qualcomm se podle komise snažil pomocí "predátorské cenové politiky" vytlačit z trhu britského výrob...

Více 0 komentářů

Evropský navigační systém Galileo obnovil poskytování služeb

ČTK , 19. July 2019 09:00

Technický incident údajně souvisel s aktualizací softwaru v kontrolním středisku....

Více 0 komentářů

Růst počtu předplatitelů Netflixu zklamal, akcie spadly

ČTK , 19. July 2019 08:00

Na vině nepříznivého vývoje je především zvyšování cen předplatného. ...

Více 0 komentářů

Starší zprávičky

Evropská komise schválila akvizici UPC Vodafonem

Pavel Houser , 18. July 2019 12:40

EK schválila akvizici aktivit společnosti Liberty Global v České republice, Německu, Maďarsku a Rum...

Více 0 komentářů

EU prověří Amazon, zda neporušuje pravidla hospodářské soutěže

ČTK , 18. July 2019 10:00

EK se zaměří na dohody, které Amazon uzavírá s firmami, jež nabízejí výrobky na jeho platformě Marke...

Více 0 komentářů

Akcionáři Alibaby schválili štěpení akcií v poměru osm k jedné

ČTK , 18. July 2019 08:00

Schválení plánu přichází po objevení spekulací, že firma požádala o vstup na hongkongskou burzu....

Více 0 komentářů

Apple testuje výrobu ve Vietnamu, chce snížit závislost na Číně

ČTK , 17. July 2019 14:03

AirPods jsou nejrychleji rostoucím produktem Applu, loni se jejich dodávky zvýšily na 35 milionů....

Více 0 komentářů