Daily Archives: November 1, 2021
นักฟิสิกส์ควอนตัมคว้ารางวัลโนเบล
นักฟิสิกส์ควอนตัมคว้ารางวัลโนเบล jumbo jili David J. Wineland แห่งสหรัฐอเมริกาและ Serge Haroche แห่งฝรั่งเศสจะได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ “สำหรับวิธีการทดลองที่แปลกใหม่ ซึ่งช่วยให้สามารถวัดและจัดการระบบควอนตัมแต่ละตัวได้” สล็อต ด้วยความร่วมมือกับสถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติ ผลงานของไวน์แลนด์ช่วยให้นาฬิกา “ออปติคัล”มีความแม่นยำ 10 -17วินาที ดีกว่านาฬิกาซีเซียมที่ตั้งเวลาอย่างเป็นทางการในสหรัฐอเมริการ้อยเท่า นาฬิกาออปติคัลใช้เทคนิคการอ้างอิงตัวเอง โดยไอออนหนึ่งใช้เป็นนาฬิกา อีกไอออนหนึ่งใช้เพื่ออ่านนาฬิกาโดยไม่เปลี่ยนสถานะควอนตัมที่เปราะบาง ความแม่นยำช่วยให้สามารถวัดผลกระทบของสัมพัทธภาพ เช่น การขยายเวลาและการเลื่อนของแรงโน้มถ่วง แม้จะเป็นระยะทางที่เล็กถึงหลายสิบเมตร จนถึงขณะนี้ นาฬิกาแบบออปติคัลทำงานในห้องทดลองของไวน์แลนด์เป็นเวลา “หลายชั่วโมงและหลายวัน” เขากล่าวในการให้สัมภาษณ์บนเว็บไซต์ของรางวัลโนเบลกลุ่มของไวน์แลนด์ยังได้สาธิตการใช้งานคอมพิวเตอร์โดยอิงจากควอนตัมบิตสองตัว ต่างจากคอมพิวเตอร์ทั่วไปที่หน่วยข้อมูลพื้นฐานบิตสามารถรับค่าไบนารีเป็น 1 หรือ 0 ได้ ควอนตัมบิตสามารถเป็น 1, 0 หรือทั้ง 1 … Continue reading
จุดควอนตัมแรก: การพัวพันของอิเล็กตรอน – โฟตอน
จุดควอนตัมแรก: การพัวพันของอิเล็กตรอน – โฟตอน jumbo jili สองทีมที่แตกต่างกันได้แสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกว่ามีความเป็นไปได้ที่จะสร้างโฟตอนและอิเล็กตรอนที่พันกันโดยใช้จุดควอนตัม ความก้าวหน้านี้อาจช่วยปูทางไปสู่เครือข่ายการสื่อสารควอนตัมที่ใช้งานได้จริง ซึ่งสัญญาว่าจะมีความปลอดภัยมากกว่าเครือข่ายโทรคมนาคมในปัจจุบัน สล็อต Entangling แสงและว่าจะไม่มีอะไรใหม่ – ก็เคยทำมาก่อนในระบบของการติดกับดักไอออนและอะตอมตัวอย่างเช่นเช่นเดียวกับในเพชร แต่จุดควอนตัมซึ่งสามารถทำจากแผ่นแปะวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ขนาดนาโนเมตรเช่น InAs เป็นระบบการสื่อสารที่มีแนวโน้มดี พวกมันก็สามารถใช้สร้างควอนตัมบิตได้เช่นกัน (ในกรณีนี้คือการใช้อิเล็กตรอนหมุน) แต่พวกมันยังมีขนาดค่อนข้างกะทัดรัด คายโฟตอนออกมาในคลิปที่ดี และสามารถสร้างขึ้นจากชิปอิเล็กทรอนิกส์-โฟโตนิกแบบไฮบริดแบบทั่วไปหรือในอนาคตดังนั้นคุณจะสร้างคู่อิเล็กตรอน – โฟตอนที่พันกันได้อย่างไร? ทีมทั้งใช้พื้นฐานเดียวกันการตั้งค่าที่ระบุวิธีการของพวกเขาในคู่ ของเอกสารที่เผยแพร่ในสัปดาห์ที่ผ่านมาในธรรมชาติ เลเซอร์พัลส์สั้นถูกใช้เพื่อกระตุ้นอิเล็กตรอนในจุดควอนตัมให้อยู่ในสถานะพลังงานที่สูงขึ้น เมื่ออิเล็กตรอนคลายตัวจนมีพลังงานต่ำ การหมุนของอิเล็กตรอนก็กลายเป็นการทับซ้อนของสองสถานะ: หมุนขึ้นและหมุนลง (แมวของ à la Schrödinger) กระบวนการนี้ยังส่งผลให้เกิดการปล่อยโฟตอนซึ่งความถี่และโพลาไรเซชันเชื่อมโยงกับอิเล็กตรอน (ทั้งระบบเป็นการทับซ้อนของโฟตอนสีน้ำเงินโพลาไรซ์ในแนวตั้งที่จับคู่กับอิเล็กตรอนแบบหมุนขึ้นและโฟตอนสีแดงที่มีโพลาไรซ์ในแนวนอนด้วย อิเล็กตรอนแบบหมุนลง Sophia Economou จากห้องปฏิบัติการวิจัยกองทัพเรืออธิบายในเอกสารประกอบความเห็น … Continue reading
ก้าวใหญ่สู่คอมพิวเตอร์ควอนตัมซิลิคอน
ก้าวใหญ่สู่คอมพิวเตอร์ควอนตัมซิลิคอน jumbo jili คอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถกลายเป็นความจริงได้ง่ายขึ้นหากรวมการประมวลผลซิลิกอนเซมิคอนดักเตอร์ที่ใช้โดยอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ นักฟิสิกส์ในออสเตรเลียเพิ่งก้าวไปสู่วิสัยทัศน์นั้นโดยการอ่านและเขียนสถานะการหมุนของนิวเคลียร์ของอะตอมฟอสฟอรัสเดี่ยวที่ฝังในซิลิคอน สล็อต ในความก้าวหน้าที่รายงานในวารสารNatureฉบับวันที่ 18 เมษายนในที่สุดนักฟิสิกส์ก็ได้บรรลุแนวคิดที่เสนอครั้งแรกในปี 1998 โดยBruce Kaneนักฟิสิกส์จาก University of Maryland ในคอลเลจพาร์ค ความสำเร็จดังกล่าวอาจนำไปสู่คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใช้เทคโนโลยีการประมวลผลซิลิกอนแบบเดียวกับที่ใช้กับชิปคอมพิวเตอร์“สิ่งที่เราพยายามทำคือแสดงให้เห็นว่ามีวิธีที่เป็นไปได้ในการใช้แพลตฟอร์มทางกายภาพและเทคโนโลยีการประดิษฐ์ที่ใช้ในการผลิตคอมพิวเตอร์และโทรศัพท์มือถือทุกเครื่องในโลก และแปลงเป็นเทคโนโลยีสำหรับการประมวลผลข้อมูลควอนตัม” Andreaกล่าวMorelloนักฟิสิกส์ควอนตัมที่มหาวิทยาลัยนิวเซาธ์เวลส์ในออสเตรเลียนักวิทยาศาสตร์มองว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมเป็นอุปกรณ์ในอุดมคติสำหรับการถอดรหัสรหัสเข้ารหัสที่ทันสมัยค้นหาผ่านฐานข้อมูลขนาดใหญ่ และทำความเข้าใจปฏิสัมพันธ์ทางชีววิทยาของโมเลกุลและยา ศักยภาพของคอมพิวเตอร์ควอนตัมมาจากการควบคุมกฎของฟิสิกส์ควอนตัมที่ยอมให้สถานะการหมุนของอิเล็กตรอนหรือนิวเคลียสของอะตอมบรรลุ “การซ้อน” ซึ่งมีอยู่ในสถานะมากกว่าหนึ่งสถานะในแต่ละครั้ง บิตคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิกสามารถมีอยู่ได้ทั้งแบบ 1 หรือ 0 แต่ควอนตัมบิต หรือ qubitสามารถมีอยู่ได้ในหลายสถานะพร้อมกันด้วยวิธีการคำนวณควอนตัมอื่น ๆ นักวิจัยได้พยายามดักจับและแยกอะตอมโดยใช้สนามแม่เหล็กไฟฟ้าหรือวัสดุตัวนำยิ่งยวด จากการเปรียบเทียบ Kane แนะนำให้ใช้สปินนิวเคลียร์ของอะตอมฟอสฟอรัสที่ฝังอยู่ในคริสตัลซิลิกอนเป็นควิบิตซิลิคอนควอนตัมคอมพิวเตอร์นานมีการเชื่อมโยงกันครั้งอิเล็กตรอนสปินและนิวเคลียร์เทอรีเคนกล่าวว่า นั่นหมายความว่าสถานะการหมุนของอิเล็กตรอนและสถานะการหมุนของนิวเคลียร์ที่ทำหน้าที่เป็น qubits สามารถเก็บข้อมูลไว้ได้เป็นเวลานาน ซึ่งเป็นสิ่งที่แผนการคำนวณควอนตัมอื่นๆ ได้ประสบปัญหาMorello … Continue reading
การอ้างสิทธิ์การประมวลผลควอนตัมของ D-Wave ได้รับการสนับสนุนในการทดสอบ
การอ้างสิทธิ์การประมวลผลควอนตัมของ D-Wave ได้รับการสนับสนุนในการทดสอบ jumbo jili คอมพิวเตอร์ควอนตัมของ D-Wave ได้ดึงดูดความสงสัยมากมายควบคู่ไปกับความสนใจอย่างจริงจังจากบริษัทขนาดใหญ่เช่น Google และ Lockheed Martin การทดสอบล่าสุดแสดงให้เห็นว่าเครื่องของ D-Wave สามารถเอาชนะคอมพิวเตอร์มาตรฐานแบบตัวต่อตัวในการแก้ปัญหาบางอย่างได้ สล็อต คอมพิวเตอร์ D-เวฟดำเนินการได้ถึง 3600 ครั้งเร็วกว่าเครื่องที่มีประสิทธิภาพสูงใช้ซอฟต์แวร์ไอบีเอ็มขณะที่การแก้ปัญหาการเพิ่มประสิทธิภาพตามที่ นิวยอร์กไทม์ส เครื่องของ D-Wave ได้รับการพิสูจน์ว่าเร็วกว่าการคำนวณมาตรฐานเพียงเล็กน้อยในการทดสอบปัญหาการปรับให้เหมาะสมอีกสองรายการ แต่ผลลัพธ์ก็ยังดูน่าสนับสนุนสำหรับอนาคตของบริษัท“เราเป็นกระดาษแรกความรู้ของฉันที่เปรียบเทียบวิธีการควอนตัมกับวิธีการแบบเดิมโดยใช้ชุดเดียวกันของปัญหา” แคทเธอรี McGeoch ศาสตราจารย์ Beitzel ในด้านเทคโนโลยีและสังคมที่มี Amherst College ในแมสซาชูเซตกล่าวในการแถลงข่าวMcGeoch ผู้ก่อตั้ง “experimental Algorithics” ในวิทยาการคอมพิวเตอร์ ถูก D-Wave เกณฑ์ให้เป็นที่ปรึกษาภายนอกให้ออกแบบการทดสอบเพื่อเปรียบเทียบเครื่องจักรของบริษัทกับคอมพิวเตอร์ทั่วไป … Continue reading