Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 95)

Các mô phỏng lượng tử

Chẳng có gì bất ngờ, thật khó mô phỏng được các quá trình và hệ thống lượng tử trên một máy tính phi lượng tử, thế nên một ứng dụng trọng yếu của điện toán lượng tử sẽ làm tìm hiểu rõ hơn chính vật lí lượng tử, cùng với các ứng dụng của nó.

Ví dụ, xét các va chạm trong một máy gia tốc hạt như Máy Va chạm Hadron Lớn. Một máy tính lượng tử đủ sức mạnh có thể mô phỏng những va chạm này trong một thí nghiệm ảo, cho thấy năng lượng được tạo ra và các hạt con cháu được tạo ra một cách chi tiết ngay trước khi thí nghiệm thực sự được tiến hành. Lạ hơn nữa, máy tính lượng tử có thể được dùng để mô tả các va chạm tại lõi của sao neutron, nơi nhiệt độ và áp suất lớn đến mức vật chất có thể chuyển thành chất siêu chảy siêu dẫn bị chi phối bởi lực hạt nhân mạnh. Những ứng dụng trần tục hơn có thể bao gồm việc cho phép hiểu rõ hơn các vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao (tức là gần 0oC hơn), và bao gồm cả việc thiết kế các máy tính lượng tử tốt hơn!

Các mô phỏng lượng tử

Xây dựng máy tính lượng tử

Điện toán lượng tử vẫn còn trong giai đoạn trứng nước của nó: phép kiểm tra thực nghiệm đầu tiên về một thuật toán lượng tử xảy ra vào năm 1998 ở Oxford, chỉ sử dụng hai qubit giữ trong một máy quét MRI. Trong năm này, một máy vi tính ba qubit đã được chế tạo và, vào năm 2000, Phòng thí nghiệm Quốc gia Los Alamos ở Mĩ đã có và cho chạy một máy tính lượng tử cộng hưởng từ bảy qubit. Tuy nhiên, các hệ thống này quá cơ bản nên chúng chỉ có thể giải được những bài toán đơn giản nhất. Vào năm 2001, thuật toán Shor lần đầu tiên được giới thiệu tại Đại học Stanford. Chiếc máy tính lượng tử đạt được thuật toán này (tính được rằng hai thừa số nguyên tố của 15 là 3 và 5) cũng chỉ có bảy qubit.

Tuy nhiên, vào năm 2012, một công ty ở Canada tên là D-Wave tuyên bố đã chế tạo được một máy vi tính 84 qubit sử dụng sự tôi luyện lượng tử, và vào năm 2015 họ công bố con chip 1.000 qubit đầu tiên. Tuy nhiên, nhiều nhà khoa học ngờ vực cho rằng, mặc dù những chiếc máy này có thể mô tả theo chuyên môn là máy tính lượng tử, nhưng trên thực tế chúng chẳng nhanh gì hơn các máy vi tính thông thường.

Xây dựng máy tính 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
Tạo bảng điểm online

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