O krok blíž kvantovým počítačům

0

Kvantové počítače jsou už více než deset let synonymem pro sci-fi technologii, o které se již ví a pracuje se na jejím vývoji, ale její komerční nasazení je stále desítky let daleko. Základní stavební jednotkou kvantového procesoru jsou qubity. Qubit je ekvivalentem Schrödingerovy kočky, na rozdíl od bitu v klasickém počítači totiž jeho hodnota může být zároveň „0“ i „1“, než je provedeno měření.

Bohužel nemám dostatečnou mozkovou kapacitu, abych si to dokázal představit, vědci nás nicméně ujišťují, že kvantové počítače budou schopné provádět náročné výpočty násobně rychleji, než křemíkové mikroprocesory. A to i přesto, že procesoru s miliardou tranzistorů by se zhruba vyrovnal kvantový procesor s přibližně třiceti qubity.

Problémem je, že doposud se nikomu nepodařilo sestrojit stabilní qubity, tedy takové, které by uloženou informaci neztratily vinou kvantové fluktuace. Výzkumníci z Rice University, doktor Rui-Rui Du a Ivan Knez, jsou ale přeci jenom o krok blíž. Přístup, který zvolili, se nazývá „topological quantum computing“. Ten spočívá v tom, že každý qubit se skládá ze dvou kvantově svázaných částic (tzv. „majorana fermionů“), jakoby ze dvou qubitů, které mají dohromady větší šanci udržet uloženou informaci.

Přestože však představa majorana fermionů pochází už z roku 1937, zatím tyto částice nikdo neviděl. Fyzici se domnívají, že pokud by se k sobě daly supravodič a topologický izolant, majorana fermiony by se mohly objevit přesně na jejich rozhraní.

Jak mnozí z vás jistě tuší, lidstvu se ještě nepodařilo vytvořit supravodič, který by fungoval bez nutnosti jej zmrazit na velice nízkou teplotu, a tento problém asi hned tak vyřešen nebude. Rui-Rui Du a Ivan Knez ale vytvořili alespoň ten druhý, tedy topologický izolant. To je materiál, skrz který elektrický proud neprochází, avšak jeho povrch je velice dobře vodivý. (Pro snažší představu si vzpomeňte na zprávy, podle nichž budeme v budoucnu přenášet data mezi mobilními zařízeními bezdrátově tak, že elektrony budou běhat po naší kůži. Přikládat ruku k supravodiči ale nedoporučujeme.)

Teprve další experimenty dokážou, zdali je vůbec možné vytvořit výše popsaným způsobem qubity a hlavně zdali budou tyto qubity stabilní.

Zdroj: TG Daily

O krok blíž kvantovým počítačům

Ohodnoťte tento článek!