Οι επιστήμονες του Bristol's Centre for Quantum Photonics έχουν αναπτύξει ένα τσιπ πυριτίου, που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την εκτέλεση πολύπλοκων υπολογισμών και προσομοιώσεων χρησιμοποιώντας κβαντικά σωματίδια στο εγγύς μέλλον. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι η συσκευή τους, αποτελεί μια νέα ανακάληψη σε ένα κβαντικό υπολογιστή - έναν ισχυρό τύπο υπολογιστή, που χρησιμοποιεί κβαντικά bits (qubits), αντί των συμβατικών bit που χρησιμοποιούνται οι υπολογιστές σήμερα.
Σε αντίθεση με τα συμβατικά bits ή τρανζίστορς, τα οποία μπορούν να είναι σε μία από τις δύο καταστάσεις, ανά πάσα στιγμή (1 ή 0), ένα qubit μπορεί να είναι σε διάφορετικές καταστάσεις κατά τον ίδιο χρόνο και συνεπώς μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την διαδικασία διεξαγωγής πληροφοριών κατά μεγαλύτερο ποσοστό.
«Πιστεύεται ευρέως ότι ένας κβαντικός υπολογιστής, δεν θα γίνει πραγματικότητα για τουλάχιστον άλλα 25 χρόνια», λέει ο καθηγητής Jeremy O'Brien, διευθυντής του κέντρου Quantum Photonics. "Ωστόσο, πιστεύουμε ότι, χρησιμοποιώντας την νέα μας τεχνική, ένας κβαντικός υπολογιστής θα μπορούσε, σε λιγότερο από δέκα χρόνια, να εκτελεί υπολογισμούς που βρίσκονται εκτός των δυνατοτήτων των σημερινών συμβατικών υπολογιστών."
Η τεχνική που αναπτύχθηκε στο Bristol χρησιμοποιεί δύο πανομοιότυπα σωματίδια φωτός (φωτόνια), τα οποία μετακινούνται σε ένα δίκτυο των κυκλωμάτων σε ένα τσιπ πυριτίου για να εκτελούν μία λειτουργία γνωστή ως κβαντικό βάδισμα(Quantum walk).Το κβαντικό βάδισμα χρησιμοποιεί ένα φωτόνιο το οποίο όμως έχει διαμορφωθεί και αυτήν, είναι η πρώτη φορά που ένα κβαντικό βάδισμα πραγματοποιητε με δύο σωματίδια και αυτός είναι και ο λόγος για τον οποίο οι απαντήσεις του πειράματος δεν είναι ακόμα ξεκάθαρες.
"Χρησιμοποιώντας ένα σύστημα δύο-φωτονίων, μπορούμε και εκτελούμε υπολογισμούς που είναι κατά πολύ, πιο περίπλοκοι από ό, τι πριν», λέει ο O'Brien. "Αυτό, είναι η αρχή ενός νέου πεδίου στον τομέα της επιστήμης πληροφοριών της κβαντικής και θα ανοίξει το δρόμο για κβαντικούς υπολογιστές, οι οποίοι θα μας βοηθήσουν να κατανοήσουμε τα πιο περίπλοκα επιστημονικά προβλήματα."
Με λίγα λόγια, η ομάδα αναμένεται να εφαρμόσει τα νέα τους αποτελέσματα, αμέσως για την ανάπτυξη νέων εργαλείων προσομοίωσης στο δικό τους εργαστήριο. Στο μέλλον η ομάδα θέλει να δημιουργίσει, έναν κβαντικό υπολογιστή που βασίζεται σε ένα κβαντικό βάδισμα πολλαπλών φωτονίων που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την προσομοίωση διεργασιών που οι ίδιοι ερευνούν για την κβαντομηχανική, όπως η υπεραγωγικότητα και η φωτοσύνθεση.
«Η τεχνική μας θα μπορούσε να βελτιώσει την κατανόηση αυτών των σημαντικών διεργασιών και να βοήθεισει, για παράδειγμα, στην ανάπτυξη πιο αποτελεσματικών ηλιακών κυψελών," προσθέτει ο O'Brien, όπως επίσης και άλλων εφαρμογών που περιλαμβάνουν την ανάπτυξη εξαιρετικά γρήγορων και αποδοτικών μηχανών αναζήτησης, το σχεδιασμό των υψηλής τεχνολογίας υλικών και των νέων φαρμακευτικών προϊόντων
Η ομάδα, περιλαμβάνετε απο ερευνητές του Πανεπιστήμιο Tohoku στην Ιαπωνία, το Ινστιτούτο Weizmann στο Ισραήλ και το Πανεπιστήμιο Twente στην Ολλανδία, προτίθεται τώρα να χρησιμοποιήσει το τσιπ για να εκτελέσει κβαντικούς μηχανισμούς προσομοιώσεις.Οι ερευνητές, επίσης, σχεδιάζουν να αυξήσει την πολυπλοκότητα του πειράματος τους, όχι μόνο με την προσθήκη περισσότερων φωτονίων, αλλά και με τη χρήση μεγαλύτερων κυκλώματων.
www.e-protasi.com
