Według naukowców, komputery kwantowe powinny być zakopywane pod ziemią

Kategorie: 

Komputer kwantowy Q – źródło: IBM

Komputery kwantowe są niezwykle wrażliwe i wystarczy nawet najmniejsze zakłócenie pracy, aby nastąpiła dekoherencja. Proces ten ma destabilizujący wpływ na przetwarzanie informacji kwantowej. Naukowcy wykazali, że promieniowanie kosmiczne jest jedną z przyczyn dekoherencji. Rozwiązaniem tego problemu może być przechowywanie komputerów kwantowych pod ziemią.

 

Obliczenia kwantowe mogą bardzo szybko rozwiązywać złożone problemy. Komputery kwantowe korzystają z kubitów, które stosują właściwości kwantowe dla reprezentowania wielu kombinacji poza zerem lub jedynką. Gdy pary kubitów są splątane, mogą zmieniać swój stan w przewidywalny sposób, zwiększając moc obliczeniową. Jednak nawet najmniejsze zakłócenia mogą łatwo zakłócić procesy obliczeniowe.

 

Naukowcy z Instytutu Technologicznego Massachusetts (MIT) i Pacific Northwest National Laboratory skupili się w swoich badaniach na obliczeniach kwantowych, opartych o materiały nadprzewodzące do wytwarzania kubitów z pomocą naładowanych par elektronów. W przeprowadzonym eksperymencie wystawiono kubity nadprzewodzące na napromieniowaną miedź. Wykazano, że naturalnie występujące promieniowanie, wytwarzane przez otaczające nad materiały, takie jak konstrukcje betonowe, ogranicza użyteczną żywotność tego typu stanu kubitu do zaledwie czterech milisekund. To wyraźnie ogranicza praktyczne zastosowanie komputerów kwantowych, a promieniowanie kosmiczne prawdopodobnie wywiera jeszcze gorszy wpływ. Do tego dochodzą jeszcze inne czynniki, takie jak drgania fizyczne, czy zmiany temperatury.

To oznacza, że niemal każde miejsce na Ziemi, wystawione na działanie promieni kosmicznych, nie będzie się nadawało do przeprowadzania obliczeń kwantowych. Promieniowanie osadza energię w kubitach i uszkadza je. Rozbicie par elektronów w nadprzewodniku wymaga bardzo niewielkiej ilości energii. Pary te rozpadają się na wolne elektrony, potencjalnie prowadząc do wymiany energii, która może zniszczyć delikatny stan nadprzewodnika. Kubity tracą swój stan kwantowy i następuje przerwanie wszelkich obliczeń kwantowych.

 

Naukowcy wskazują na dwie metody, które potencjalnie mogłyby rozwiązać problem – można chronić komputery kwantowe osłonami z ołowiu, lub po prostu umieszczać je pod ziemią. Jednak w przyszłości, koniecznie będzie trzeba stworzyć kubity, które będą mniej wrażliwe na promieniowanie.

 

Ocena: 

Nie ma jeszcze ocen
Dodaj komentarz

loading...

Skomentuj