Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 93)

Kiểm soát các qubit

Việc tách li các qubit của một máy tính lượng tử để tránh mất kết hợp đòi hỏi một số phương tiện bắt và giữ chúng mà không làm cho hàm sóng của chúng phân hủy. Các máy tính dùng nguyên tử làm qubit có thể sử dụng một mạng lưới laser gọi là mạng quang học để tạo ra các giếng thế ở chỗ các chùm tia giao cắt, bắt giữ nguyên tử vào trong những vùng này. Trong khi đó, các ion tích điện có thể bị giam cầm bởi trường điện từ, và có thể truyền tải thông tin qua các chuyển động tập thể của chúng vì điện tích của chúng ảnh hưởng lên nhau.

Người ta có thể sử dụng các chấm lượng tử để kiểm soát các electron trong quỹ đạo xung quanh chúng, còn máy tính lượng tử dựa trên ánh sáng thì khó khăn hơn, vì các photon không tương tác với nhau. Gương và dụng cụ gọi là bộ tách chùm tia có thể là một cách giam cầm ánh sáng, giống như cái gọi là ‘nguyên tử Rydberg’ – các nguyên tử cỡ lớn có thể cùng nhau làm chậm ánh sáng đến mức như rùa bò – đặt nền tảng cho các ‘mạch điện’ máy tính lượng tử được làm bằng chính ánh sáng.

Kiểm soát các qubit

Cổng lô gic lượng tử

Mỗi máy tính cổ điển sử dụng những bộ phận nhỏ gọi là cổng lô gic để thực thi những hàm lô gic đơn giản dựa trên tín hiệu điện tử (các bit dữ liệu nhị phân) nạp vào chúng. Ví dụ, mỗi cổng AND nhân hai input, mỗi cổng OR cộng hai input và mỗi cổng NOT làm đảo dấu một input. Có những biến thể khác của các cổng này, song chỉ duy nhất cổng NOT là thuận nghịch; các cổng kia chỉ hoạt động một chiều.

Các cổng lô gic lượng tử, trái lại, đều là thuận nghịch. Các dải cổng lượng tử tạo nên ‘mạch lượng tử’, và chúng chỉ thực thi các hàm dựa trên một hoặc hai input, nên hành trạng của chúng có thể được mô tả bằng các ma trận 2 x 2 hoặc 4 4. Có thể có nhiều cổng lô gic lượng tử hơn so với cổng lô gic thông thường, mỗi cổng thực hiện một hàm khác nhau dựa trên các qubit. Trước đây, các cổng lượng tử từng được chế tạo từ những vật liệu mới lạ như các nguyên tử Rydberg hay các photon, nhưng vào năm 2015 lần đầu tiên các nhà khoa học đã có thể xây dựng một cổng lượng tử làm bằng silicon, một bước trọng yếu hướng tới biến máy tính lượng tử thành thực tiễn.

Cổng lô gic lượng tử

Vật lí Lượng tử Tốc hành
Gemma Lavender
Bản dịch của TVVL
<< Phần trước | Phần tiếp theo >>

TẢI XUỐNG EBOOK

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Extension Thuvienvatly.com cho Chrome

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


‘Hạt X17’ có khả năng mang lực thứ năm của tự nhiên
12/12/2019
Vũ trụ của chúng ta bị chi phối bởi bốn lực cơ bản. Ít nhất thì đó là cái các nhà vật lí lâu nay vẫn nghĩ. Tuy nhiên, nay
Thí nghiệm đơn giản giải thích sự cộng hưởng từ
12/12/2019
Các nhà vật lí tại Đại học California, Riverside, vừa thiết kế một thí nghiệm giải thích khái niệm cộng hưởng từ. Dự án
Vật lí học và chiến tranh - Từ mũi tên đồng đến bom nguyên tử (Phần 49)
11/12/2019
NỖI KINH HOÀNG TỘT CÙNG: KHÍ ĐỘC Thế bí ấy là vấn đề nghiêm trọng với cả hai phe; mỗi bên đều muốn tấn công nhưng
Vật lí học và chiến tranh - Từ mũi tên đồng đến bom nguyên tử (Phần 48)
11/12/2019
NHỮNG MÁY BAY CHIẾN ĐẤU ĐẦU TIÊN Chiếc máy bay có động cơ đầu tiên được anh Wright bay thử chỉ một thập niên trước khi
Có thể tích hợp và kiểm soát các trạng thái lượng tử vào các linh kiện điện tử thông thường
11/12/2019
Sau hàng thập kỉ thu nhỏ, các linh kiện điện tử tạo nên máy vi tính và các công nghệ hiện đại của chúng ta nay bắt đầu
Tìm hiểu màu sắc ở cấp nano
10/12/2019
Một số sinh vật biến màu linh hoạt nhất trong vương quốc động vật không có màu sắc nổi bật của chúng từ sắc tố. Thay
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 68)
09/12/2019
Thuyết nguyên tử 1808 John Dalton (1766-1844) John Dalton có được sự thành công trong sự nghiệp bất chấp một số khó khăn: Ông
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 67)
09/12/2019
Phân tích Fourier 1807 Jean Baptiste Joseph Fourier (1768-1830)   “Có một phép tính vật lí toán gặp đi gặp lại nhiều nhất

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com