სამხრეთ კორეელმა მეცნიერებმა სკანირებადი გვირაბის მიკროსკოპის (STM) გამოყენებით მნიშვნელოვანი კვლევა ჩაატარეს. კვანტური ნანომეცნიერების ცენტრის (QNS) მკვლევრებმა ელექტრონების, როგორც ქუბიტების გამოყენებით კვანტური გამოთვლები შეასრულეს.

კვანტური გამოთვლა ჩვეულებრივ ასოცირდება ტერმინებთან, როგორიცაა ატომური "ხაფანგები" ან სუპერგამტარები, რომელიც ხელს უწყობს კვანტური მდგომარეობების ან ქუბიტების იზოლირებას. სწორედ ეს არის ინფორმაციის ძირითადი ერთეული. შეიძლება ითქვას, რომ ბუნებაში ყველაფერი კვანტურია და შესაბამისად, ამის კვანტური გამოთვლების განსახორციელებლად გამოყენება შეგვიძლია.

QNS-ის მკვლევრებმა ხსენებული პრინციპი გამოიყენეს, რათა ელექტრონებს ქუბიტების ფუნქცია შეესრულებინათ. ელექტრონების სპინი შეიძლება შევადაროთ კლასიკურ გამოთვლით ბიტებს, სადაც მიმართულება — ზემოთ ან ქვევით 0 ან 1-ია. განსაზღვრამდე ელექტრონი შეიძლება იყოს შუალედურ მდგომარეობაში, იგივე სუპერპოზიციაში.

კლასიკური კომპიუტერისგან განსხვავებით, რომელიც ნულებისა და ერთიანების სერიებს, ანუ ბიტებს გადაამუშავებს, კვანტური კომპიუტერი ქუბიტებისგანაა შექმნილი, რისი მიხედვითაც, თითოეული ერთდროულად შეიძლება იყოს როგორც ნული, ისე ერთი. სწორედ ამ პრინციპით, კვანტურ კომპიუტერს მილიონობით გამოთვლის თანადროულად ჩატარება შეუძლია.

შემდეგი პოდკასტი: კვანტური კომპიუტერები — ახალი ეპოქა

როგორ მუშაობს ატომური კვანტური კომპიუტერი?

მკვლევრებმა მაგნიუმის ოქსიდისგან დამზადებული ბრტყელი, თხელი იზოლატორის ზედაპირი გამოიყენეს. შემდეგ ტიტანის ატომების პოზიციები განსაზღვრეს და ატომური რეზოლუციების ვიზუალიზაცია მოახდინეს.

საბოლოოდ მიკროტალღური სიხშირის დარეგულირებით ელექტრონის სპინმა ტიტანის ატომების სპინებთან ურთიერთქმედება დაიწყო.

პოტენციალი

მსგავსი ატომური მოწყობილობები ადრეც შეუქმნიათ, მაგრამ ისინი მხოლოდ ერთ ქუბიტზე მუშაობდა.

"მსგავს სისტემაზე აქამდე მხოლოდ ერთ ქუბიტთან ერთად მუშაობა შეგვეძლო. რამდენიმე ქუბიტის ერთდროულად კონტროლის შესაძლებლობა ახალ შესძალებლობებს აჩენს", — ამბობენ მკვლევრები.

კვლევის შედეგები ჟურნალ Science-ში გამოქვეყნდა.