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
Extension Thuvienvatly.com cho Chrome

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Photon là gì?
25/07/2021
Là hạt sơ cấp của ánh sáng, photon vừa bình dị vừa mang đầy những bất ngờ. Cái các nhà vật lí gọi là photon, thì những
Lược sử âm thanh
28/02/2021
Sóng âm: 13,7 tỉ năm trước Âm thanh có nguồn gốc từ rất xa xưa, chẳng bao lâu sau Vụ Nổ Lớn tĩnh lặng đến chán ngắt.
Đồng hồ nước Ktesibios
03/01/2021
Khoảng năm 250 tCN. “Đồng hồ nước Ktesibios quan trọng vì nó đã làm thay đổi mãi mãi sự hiểu biết của chúng ta về một
Tic-tac-toe
05/12/2020
Khoảng 1300 tCN   Các nhà khảo cổ có thể truy nguyên nguồn gốc của “trò chơi ba điểm một hàng” đến khoảng năm 1300
Sao neutron to bao nhiêu?
18/09/2020
Các nhà thiên văn vật lí đang kết hợp nhiều phương pháp để làm hé lộ các bí mật của một số vật thể lạ lùng nhất
Giải chi tiết mã đề 219 môn Vật Lý đề thi TN THPT 2020 (đợt 2)
04/09/2020
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 96)
04/09/2020
Khám phá Hải Vương tinh 1846 John Couch Adams (1819–1892), Urbain Jean Joseph Le Verrier (1811–1877), Johann Gottfried Galle (1812–1910) “Bài
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 95)
04/09/2020
Các định luật Kirchhoff về mạch điện 1845 Gustav Robert Kirchhoff (1824–1887) Khi vợ của Gustav Kirchhoff, Clara, qua đời, nhà vật

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

Đọc nhiều trong tháng



Bài viết chuyên đề

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