Kiểu qubit mới cho máy tính lượng tử?

Quảng cáo
Website tinnongxahoi.com có bài Kiểu qubit mới cho máy tính lượng tử?Các nhà khoa học ở Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ quốc gia Mỹ (NIST) vừa tạo ra những chấm lượng tử (quatum dot) liên kết, có thể được sử dụng như các qubit (đơn vị thông tin cơ bản dành cho máy tính lượng tử).

Các nhà khoa học ở Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ quốc gia Mỹ (NIST) vừa tạo ra những chấm lượng tử (quatum dot) liên kết, có thể được sử dụng như các qubit (đơn vị tin tức cơ bản dành cho máy tính lượng tử).

Vấn đề là ở chỗ hành vi của các chấm lượng tử này sẽ không đồng nhất với cơ học lượng tử.

Kiểu qubit mới cho máy tính lượng tử? - Hình 1
Hình ảnh mường tượng về chấm lượng tử.

Chấm lượng tử là khu vực không gian đủ nhỏ, trong đó thế năng của hạt bị cầm tù lớn hơn giá trị thế năng của môi trường xung quanh (hàng rào thế năng). Đó là những “hòn đảo” điện tích nhỏ, có hành vi giống như những nguyên tử nhân tạo.

Để lưu trữ thông tin, máy tính (computer) truyền thống sử dụng các bit nhị phân có 1 trong 2 giá trị (là 1 hoặc 0). Máy tính lượng tử, nếu xuất hiện, sẽ lưu giữ tin tức trong qubit (bit lượng tử). Các qubit cũng đều có thể nhận đồng thời nhiều giá trị. Điều này làm biến đổi tận gốc khả năng của máy tính. Lúc này, máy tính có thể thi hành các phép toán rất phức tạp, rất khó.

Ở gần chấm lượng tử đơn lẻ, các điện tử cũng đều có thể di chuyển theo quỹ đạo như trong nguyên tử. Do đó, các hạt tích điện, theo phương trình Schrodinger, chỉ có thể chiếm các mức năng lượng được phép nhất định.

Trên mỗi mức năng lượng, điện tử có thể chiếm một loạt vị trí khả dĩ, hình thành “quỹ đạo” với hình dạng được định vị bởi các nguyên lý lượng tử. Trong tình hình đó, cặp chấm lượng tử liên kết cũng có thể có thể chia sẻ điện tử với nhau, tạo thành qubit.

Các nhà khoa học ở NIST nhận được chấm lượng tử sau một quá trình rất phức tạp, dựa theo việc cho dòng điện chạy qua chất liệu graphene đặt trong một từ trường mạnh. Nhờ vậy, các điện tử tập trung trên 2 vòng tròn đồng tâm, cách nhau bởi một lớp vỏ mỏng, trống rỗng. Các điện tử này xử trí như các chấm lượng tử liên kết.

“Lần trước mắt các nhà khoa học nghiên cứu sâu bên trong hệ thống chấm lượng tử liên kết” – nhà khoa học Daniel Walkup, người tham dự dự án, cho thấy như vậy.

Trong lần nghiên cứu trước đó, cùng với graphene, các nhà khoa học đã sử dụng từ trường cường độ nhỏ hơn và tìm thấy cấu trúc vành, trông giống như cái bánh gato cưới, gắn trên chấm lượng tử đơn lẻ. Cấu trúc này là khởi điểm cho các vành lượng tử đồng tâm.

Bên cạnh phát giác mới, cũng xuất hiện vấn đề nhỏ cần được giải thích: “Cách mà các điện tử được chia sẻ giữa hai chấm lượng tử liên kết, chẳng thể giải thích được bằng các loại hình vật lý chấm lượng tử hiện hành” – ông Daniel Walkup cho biết.

Như vậy, các nhà khoa học bắt buộc phải giải mã bí mật này, nếu các chấm lượng tử liên kết được dùng như các qubit trong máy tính lượng tử.

Tuấn Sơn

Theo giaoducthoidai.vn

Những hạt chà là có tuổi 2.000 năm đã nảy mầm và vươn thành cây

Từ khóa bài viết: tinnongxahoi.com, máy tính,môi trường,bánh gato,hệ thống,giải mã,cấu trúc,phức tạp,dòng điện,hạt tích điện,chuyện lạ,những câu chuyện lạ như thật, chuyện ma, chuyện không thể giải thích, chuyện không ngờ, kỷ lục, bí ẩn, kỳ quái, khác người, thử thách, phá vỡ, kỳ thú, hoang dã, ngộ nghĩnh

Bài viết Kiểu qubit mới cho máy tính lượng tử? được tổng hợp và biên tập bởi: tinnongxahoi.com. Mọi ý kiến đóng góp và phản hồi vui lòng gửi Liên Hệ cho tinnongxahoi.com để điều chỉnh. tinnongxahoi.com xin cảm ơn.

Bài Viết Liên Quan


Bài Viết Khác


Quảng cáo