Experții au creat cel mai mic computer cuantic din lume. Ce dimensiune record are

Această particulă de lumină e introdusă în fibră optică în forma unui inel, scrie Live Science. 

Mașinăria e un prototip care demonstrează că astfel de dispozitive pot fi micșorate. În acest moment, computerul poate finaliza operațiuni matematice simple. 

Experții au creat cel mai mic computer cuantic din lume

Cele mai multe computere și procesoare cuantice, inclusiv computerul Condor, creat de IBM, sunt construite cu ajutorul biților cuantici (sau qubiți). Condor are un cip cu 1.000 de qubiți. Pentru a profita de pe urma fizicii cuantice, de obicei, calculatoarele trebuie să fie răcite până aproape de 0 grade Celsius.

Dar cel mai mic computer cuantic din lume poate funcționa la temperatura camerei. Astfel de dispozitive permit qubiților să existe în mai multe stări, în același timp. Răcirea lor presupune, de obicei, echipament complex foarte greu, care ocupă o cameră întreagă. 

Dar cel mai recent computer ar putea funcționa și pe un birou simplu. Fotonii au fost propuși de mai mult timp drept o alternativă la qubiți. Sectorul cuprinde operațiunni computaționale de optică cuantică. 

⚛️ A first for quantum computing! Researchers working under the direction of Professor Chuu Chih-sung at #Taiwan’s National Tsing Hua University have successfully used a photon to make the world’s smallest #quantum #computer. 🎓🎊 pic.twitter.com/RevGZbdh0v

— Taiwan in Vancouver (@TW_Vancouver) October 21, 2024

În februarie, experții au sugerat că crearea qubiților de la un singur puls laser poate duce la crearea unui computer cuantic stabil la temperatura camerei. 

În noul studiu, experții au creat cel mai mic computer cuantic din lume. Acesta poate procesa calculele la temperatura camerei. Pentru că nu trebuie să fie răcit, are dimensiunea unui PC obișnuit. 

Noul computer salvează informațiile în „32 de dimensiuni” în unda unui singur foton, susține conducătorul studiului, Chuu Chih-sung, profesor în cadrul Universității Tsing Hua din Taiwan. Acesta e un record mondial pentru dimensiunile computaționale care pot fi accesate de un singur qubit. 

Computerul cuantic poate funcționa la temperatura camerei

Spre deosebire de qubiți, fotonii pot menține o stare cuantică stabilă la temperatura camerei. O mașinărie cuantică ce folosește fotoni consumă și mai puțină energie. Ca urmare, funcționarea sa e mai ieftină decât în cazul dispozitivelor cuantice tradiționale.

E și un sistem mai eficient decât cele care se bazează pe qubiți. Acestea au nevoie de lasere complexe pentru a gestiona precis starea lor cuantică.

Cel mai mic computer cuantic din lume nu are aceste probleme. Computere cuantice cu sute de fotoni deja există. Dar pentru că acești fotoni apar probabilistic – adică „sunt aici într-un moment și dispar într-o secundă”, sunt dificil de gestionat în numere mari, susține Chuu. 

În schimb, Chuu și echipa sa au comprimat toată informația într-un foton stabil. Chuu a comparat acest efort cu transformarea unei biciclete pentru o singură persoană într-un tren cu 32 de vagoane. În acesta ar încăpea sute de persoane, nu una singură. 

Următorul pas e îmbunătățirea capacității de stocare a unui singur foton. Astfel, dispozitivul poate procesa mai multe calcule complexe, susține expertul. 

Din moment ce computerul folosește un singur foton pe post de qubit, poate fi integrat în rețelele de comunicații cuantice viitoare. Acestea vor folosi lumina pentru a transmite datele. Același proces poate fi folosit și pentru alte sisteme computaționale clasice, care se bazează pe lumină.