terça-feira, 19 de novembro de 2013

Maior aglomerado quantum não computa ... ainda


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Vídeo É atualmente a maior coisa no mundo menor: pesquisadores da ANU, da Universidade de Sydney e Tóquio criaram maior estado emaranhado do mundo até à data.


Demonstrando uma louvável por-do-it-by-metades abordagem, os pesquisadores têm feito bastante melhor do que um "salto quântico" aqui: eles dizem que criamos um recurso enredado, chamado de "estado cluster", que contém mais de 10.000 modos emaranhados.







Isso é mais do que três ordens de magnitude melhor do que o recorde anterior (ajustado em 2012) para um estado de cluster, que tinha oito fótons emaranhados.


Como explicam os pesquisadores no resumo de seu artigo na Nature Photonics, os estados de cluster maiores permitir cálculos maiores. Com 10.000 modos emaranhados, há uma enorme quantidade de sobreposição que pode ser explorada por um algoritmo adequado computação quântica - eventualmente, o que nós vamos chegar à tarde.


Para obter um controle sobre o que está acontecendo, The Register falou com o Dr. Nicolas Menicucci, da Universidade de Sydney, que propôs o esquema do projeto adotado e é co-autor do estudo.


A ilustração mais simples do processo é no vídeo abaixo por Seiji Armstrong, um estudante visitando a partir de ANU, que trabalhou no experimento, em Tóquio.


Assista ao vídeo


Para criar o estado do cluster 10.000 modalidade utilizada uma configuração de hardware relativamente simples, ele explicou: dois feixes de luz, tanto no que já é chamado de "estado squeeze" são executados através de um divisor de feixe. Isto cria entre estados emaranhados "pedaços" individuais do feixe.


Isso, no entanto, não é de 10.000 modos. Para conseguir isso, uma das vigas é dado um tempo de atraso (por executá-lo através de um pedaço maior de fibras - a configuração de hardware que é simples!). Ao executar o "feixe de futuro" (o feixe de atraso) eo feixe atual (sem atraso) através de um segundo divisor de feixe, a interação passado-futuro é criado que configura a longa seqüência de modos.


O estado do cluster ainda não está pronto para realizar cálculos quânticos. No entanto, o Dr. Menicucci disse ao The Register que muito do trabalho de base teórica para a computação já existe.


"Os protocolos básicos estão lá, mas eles não lidam bem com o ruído. Os cristais [que colocar a luz em seu estado aperto] determinar o quão barulhento o cálculo será, e nunca pode ser perfeito.


"Por isso, precisamos de protocolos de tolerar o barulho que é inerente a esses sistemas."


Como está agora, no entanto, o estado do cluster 10000-mode ainda não é adequado para computação quântica: sem mais trabalho, só pode processar um único qubit (bit quântico) no valor de informação quântica, o Dr. Menicucci disse.


O que é necessário é dar o que é atualmente uma saída unidimensional uma forma bidimensional. Para fazer isso, a sua proposta utiliza uma segunda cópia da mesma experiência (em adição ao primeiro) com um atraso mais longo da fibra, mais divisores de feixe suplementar para tecer o estado final, em conjunto no final.


Como uma metáfora visual, Dr Menicucci oferecido ferida fio em uma bobina: o mesmo fio toca-se em uma série de diferentes pontos. Com essa metáfora em mente, ele explicou que a superfície bidimensional oferece mais lugares para diferentes qubits para interagir uns com os outros.


Cada um desses qubits proporciona o mecanismo pelo qual a informação pode ser codificado no estado aglomerado.


E como é que o computador quântico como-ainda teórica fazer o seu trabalho?


Aqui é onde o universo quântico desliza suavemente de compreensão mental do El Reg.


"O que você faz em seguida é que você faça medições no estado", explicou o Dr. Menicucci. "A escolha da medida determina o que ocorre computação. No que é conhecido como "ação de volta", o ato de medição muda o sistema que você acabou de medida ".


A escolha da seqüência de diferentes medidas do observador faz no sistema "significa que você manipulou a informação que é codificada para o estado", disse ele. ®



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