Forskare lyckas teleportera kvanttillstånd

Forskare lyckas teleportera kvanttillstånd

UPPDATERAD! Forskningen kring kvantdatorer går framåt och nu presenteras ett framsteg som kan möjliggöra kommunikation och styrning av dessa datorer.

Att krympa tillverkningstekniken för kretsar har länge varit en metod för att rymma mer prestanda på mindre yta, men det finns en nedre gräns för hur långt krympningarna kan dras. Vid denna gräns upphör den klassiska fysikens lagar att gälla och istället tar kvantmekaniska varianter vid, en lagbok som dock har stor potential när egenskaperna nyttjas i kvantdatorer.

Kvantdatorer har i forsknings- och datorsammanhang länge varit något av den heliga graal, som i fungerande skick har beräkningskapacitet nog att snabbt lösa problem som tar superdatorer tusentals år. Tidigare under året presenterade Google att de nått ett genombrott på kvantdatorfronten, genom att lösa problem på ett fåtal minuter med kvantdatorn Sycamore, medan Google menar att 10 000 år krävs för superdatorer att åstadkomma detsamma. IBM är dock tveksamma.

Google_QuantumSupremacy_Sycamore2.jpg

Googles Sycamore-dator nådde en milstolpe tidigare under året.

Sycamore är bestyckad med 53 kvantbitar (eng. qubits) som dels är ett mått på kvantdatorns prestanda, dels beskriver det faktiska antalet bitar som maskinen är utrustad med. Till skillnad från en binär bit, som har värdet 1 eller 0, kan en kvantbit befinna sig i så kallad superposition och då motsvara båda värdena samtidigt. Nu rapporteras om ännu ett kvantgenombrott, som istället handlar om informationsöverföring.

Det är Tom's Hardware som skriver om en publikation i den vetenskapliga tidskriften Nature Physics (betalvägg). Artikeln beskriver att forskare lyckats skapa kretsar där information, kvanttillstånd, överförs mellan två kretsar med stöd av fenomenet kvantsammanflätning (eng. quantum entanglement). Följden av detta är att informationen oberoende av avstånd direkt kan registreras hos den mottagande kretsen, ett viktigt steg mot fungerande kvantdatorer och nätverk av sådana.

Kvantsammanflätning innebär att två partiklar har egenskaper som är direkt kopplade till varandra. Hos elektroner handlar det om i vilken riktning de spinner, vilket alltid är rakt motsatt hos två kvantsammanflätade sådana. Om den ena partikeln manipuleras sker omedelbart det motsatta i kretsen med de sammanflätade motsvarigheterna.

The flagship demonstration was a two-chip teleportation experiment, whereby the individual quantum state of a particle is transmitted across the two chips after a quantum measurement is performed. This measurement utilises the strange behaviour of quantum physics, which simultaneously collapses the entanglement link and transfers the particle state to another particle already on the receiver chip.

Ett gäckande problem inom kvantmekanik är att tillstånden kollapsar vid observation och information i traditionell mening kan inte överföras på detta vis. Artikelförfattaren Dan Llewellyn berättar att den viktigaste demonstrationen innebär att en avläsning sker av ett partikeltillstånd, som med traditionell elektronik överförs till den mottagande kretsen där tillståndet sedan kan återskapas.

I laboratoriemiljö överfördes imponerande 91 procent av datan korrekt mellan de två kretsarna. Värt att understryka är att överföringarna gjordes utan de kontroller och metoder som idag är självklara i andra system, där data ska transporteras utan fel. Att kunna styra kvantbitar och teleportera tillstånden med hjälp av kretsar är kärnan i artikeln.

In the future, a single silicon chip integration of quantum photonic devices and classical electronic controls will open the door for fully chip-based CMOS-compatible quantum communication and information processing networks.

Artikelns huvudförfattaren Jianwei Wang menar att genombrottet visar på att klassisk elektronik kan kombineras med kvantpartiklar, som i det specifika fallet var kisel och fotoner. Kombinationen kan sedan användas för styrning och kommunikation mellan framtidens kvantdatorer.

Artikeln har uppdaterats 2019-12-29

Informationsöverföringen sker inte omedelbart och genom kvantsammanflätning, utan överföringen av kvanttillstånd görs med mer traditionella metoder. Demonstrationerna visar att det är möjligt att skapa en kretslösning som svarar för avläsning och programmering av tillstånd av fotoner, vilket innebär att kvantdata kan överföras med klassisk data.

Läs mer om framsteg inom kvantdatorer:

Skicka en rättelse
32

Horizon: Zero Dawn till PC butikslistas

Den omtalade PC-versionen av Playstation 4-succén Horizon: Zero Dawn närmar sig officiellt avtäckande med butikslistning hos Amazon Frankrike. Läs mer

105

Veckans fråga: Använder du fortfarande optisk skivläsare?

Plastskivor för att läsa in data, används det verkligen i datorer numera? Hur ligger det till bland SweClockers medlemmar? Läs mer

36

AOC lanserar Agon AG273QZ – 27 tum i 240 Hz och QHD-upplösning

AOC tar sikte på spelentusiaster med AG273QZ, som stödjer Freesync Premium Pro och får responstid nedåt 0,5 millisekunder. Läs mer

17

Blizzard buggfixar Warcraft III: Reforged

Den senaste uppdateringen av kritiserade Warcraft III: Reforged adderar äkta ultrabrett bildstöd och en rad olika justeringar. Läs mer

12

Corsairs RGB-mjukvara ICUE får stöd för Asus Aura Sync

Corsairs mjukvara för styrning av RGB-belysning blir första externa lösningen som stöder Asus moderkort med Aura Sync. Läs mer

17

Kinesiska processormarknaden växer till sig

Kina minskar stadigt beroendet av utländska företag, där inhemska processorer nu börjar användas på landets PC-marknad. Läs mer

17

SK Hynix dementerar AMD "Big Navi"-läcka

Uppgifterna om läckta specifikationer för AMD "Big Navi" är falska enligt läckans påstådda källa, minnestillverkaren SK Hynix. Läs mer

90

EU-förslag ska förenkla byte av telefonbatterier

Förslaget som förbereds i EU ska göra telefonbatterier lättare att byta, med målsättningen att minska elektroniskt avfall. Läs mer

11

Zalman lanserar tornkylaren CNPS16X och trio kylpastor

Nyligen testade CNPS20X från Zalman får sällskap av en lillebror CNPS16X och inte mindre än tre nya kylpastor. Läs mer

I samarbete med NZXT
31

Testpilot: NZXT H1 – kompakt chassi med inbyggd vattenkylning

Trenden med riktigt små chassin omfamnas av NZXT, som med förmonterad kylare och nätaggregat vill konvertera ofrälsta entusiaster. Läs mer

51

Rykte: Apple släpper datorer med ARM-processor under 2021

Välkända analytikern Ming-Chi Kuo menar att Apple introducerar bärbara datorer med egenutvecklade ARM-processorer senast år 2021. Läs mer

29

Prispressade kvantdatorn QUBY ett PR-jippo

Den billiga kvantdatorn QUBY presenterades som ett hot mot rådande krypteringsstandarder, men är istället ett PR-knep för att starta diskussion. Läs mer