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


250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 92)
05/07/2020
Hiệu ứng Doppler 1842 Christian Andreas Doppler (1803–1853), Christophorus Henricus Diedericus Buys Ballot (1817–1890) “Khi viên sĩ quan cảnh
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 91)
05/07/2020
Quang học sợi 1841 Jean-Daniel Colladon (1802–1893), Charles Kuen Kao (sinh 1933), George Alfred Hockham (sinh 1938)   Khoa học về sợi
Thời gian có thật sự trôi không?
28/06/2020
Các định luật vật lí hàm ý rằng sự trôi qua của thời gian là một ảo giác. Để né tránh kết luận này, chúng ta phải suy
Chuyện kể của một hạt muon
19/06/2020
Khám phá muon từng khiến các nhà vật lí bối rối. Ngày nay, các thí nghiệm quốc tế sử dụng hạt vốn từng khó hiểu này để
Vì sao lực hấp dẫn khác với những lực còn lại?
17/06/2020
Chúng tôi hỏi bốn nhà vật lí tại sao lực hấp dẫn lạc lõng trong số các lực của tự nhiên. Và chúng tôi nhận được bốn
Cấp độ trong vật lí học
13/06/2020
Không giống triết học, logic học, hay toán học thuần túy, vật lí là một khoa học vừa mang tính kinh nghiệm vừa mang tính định
Tương lai của tâm trí - Michio Kaku (Phần cuối)
13/06/2020
TRIẾT HỌC VÀ KHOA HỌC THẦN KINH Cuộc tranh luận giữa Nguyên lý Copernican và Nguyên lý Nhân loại cũng tạo ra tiếng vang trong khoa
Các nghịch lí Zeno
09/06/2020
ACHILLES VÀ CON RÙA “Mọi chuyển động đều là ảo giác.” Xếp thứ nhất trong chín nghịch lí của chúng ta có từ hai thiên

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