אף כי המיחשוב הקוונטי רחוק משלב היישום אולי עשרות שנים, צוות מדענים באוסטרליה הכריז השבוע כי השיג התקדמות בתחום
אף כי המיחשוב הקוונטי רחוק משלב היישום אולי עשרות שנים, צוות מדענים באוסטרליה הכריז השבוע כי השיג התקדמות בתחום.
המאפיינים המוזרים של עולם הקוונטים עשויים לאפשר לכל מחשב קוונטי לפעול במהירויות ובעוצמות גדולות בהרבה מהמחשבים של היום.
בעוד שהמחשבים הקלאסיים מעבדים אותות בינאריים של נתונים, מעבדים קוונטיים משתמשים בביטים קוונטיים או קיובטיס המקודדים במצב הקוונטי של חלקיקים כמו אטומים, פוטונים ואלקטרונים. מכיוון שחלקיקים אלה יכולים להיות בכמה מצבים בו זמנית הקיוביטס יאפשרו ביצוע מספר רב של אפשרויות חישוב בו זמנית.
ואולם חלקיקים אלה רגישים להפרעות מהעולם החיצון, אלא אם כן הם נשמרים מבודדים לחלוטין, האינפורמציה הקוונטית שלהם דולפת, מצב זה נקרא ” decoherence”.
בשבוע שעבר, הודיע רוברט קלארק (clarck) מאוניברסיטת ניו סאות' וולס בסידני כי חשף קיוביט של שבב סיליקון, ביחד עם מכאניזם לקריאת המצב הקוונטי, ונראה כי פתר את הבעיה: “זה נחשב לבלתי אפשרי רק לפני כמה שנים”, אמר קלארק בפגישה בחברה המלכותית הבריטית בלונדון.
מכשיר הקריאה (UNSW) מבוסס על תוכנית אב ותרשים שפרסם בשנת 1998 ברוס קיין (Kane) מאוניברסיטת מרילנד. קיין השתמש בשני אטומי זרחן בתוך גביש סיליקון. מצבי הקוונטום של האטומים ארוך חיים במיוחד, כך שהתקווה היא שהם ישמשו כקיוביטס שאינם מגיעים למצב של decoherence. מערך גדול של צ'יפים כאלה יאפשר עיבוד קוונטי שימושי.
בניית המכשיר של קיין דורשת כי האטומים יושתלו בפנים בדיוק מירבי, והחוקרים ספקנים באשר לשאלה האם זה אפשרי. ואולם בעבודה עם צוות באוניברסיטת מלבורן, קלארק ועמיתיו הצליחו לשתול אטומי זרחן בתוך שבב הסיליקון באמצעות מיקוד קרן באנרגיה גבוהה של יוני זרחן לתוך השבב.
כעת הם איתרו את מיקום האטומים בתוך השבב, והראו כי המצב הקוונטי שלהם ניתן לקריאה תוך שימוש בטרנזיסטור רגיש הבנוי מאלקטרון יחיד. ההבדל היחיד מהתרשים של קיין הוא שהם משתמשים במצבים של טעינה ולא במידע על הסיבוב של האטום כדי לעבד נתונים.
קלארק מאמין כי המכשיר שלו יכול להשתדרג כלפי מעלה עד לבניית מערכים של קיוביטס, והוא מקווה שיצליח במשימה עד שנת 2007. אחת המטרות שלו היא להריץ את האלגוריתם של גרובר, מנוע חיפוש בבסיס נתונים קוונטי שיהיה הרבה יותר מהיר במחשב קוונטי מאשר במחשב סטנדרטי.
באותה פגישה גם מסר ריינר בלאט (Blatt) מאוניברסיטת אינסברוק באוסטריה, הודיע כי הצוות שלו הצליח לבצע חישוב קוונטי תוך שימוש ביון סידן שנלכד. זהו אטום הסידן הראשון שנבנה על מערכת שהוכחה כנמצאת במצב קוונטי.
הצוות באינסברוק הריץ על המעבד שלו את אלגוריתם Deutsch-Josza הבודק את המצב של מטבע דמיונית שלעיתים יש לה שני צדדים שווים ולעיתים -שונים. מחשב קוונטי יכול לבדוק בו זמנית את שני צידי המטבע ולכן בתאוריה יכול להריץ את התוכנית במחצית הזמן.
