Bỏ qua Lệnh Ruy-băng Bỏ qua nội dung chính
 

 Diễn đàn Khoảng không vũ trụ vì tri thức tiện ích và nhân loại – viễn cảnh tương lai.

 
​Phương pháp lưu trữ mới ghi dữ liệu vào từng nguyên tử đơn theo 4 cách khác nhau   27-02-2024
Theo nghiên cứu mới, bạn có thể nhồi nhét thêm nhiều sức mạnh xử lý lượng tử hơn nữa vào một không gian nhất định nếu sử dụng 4 cách khác nhau để lưu trữ dữ liệu trên một đơn nguyên tử. Phương pháp này có thể giúp tạo ra các máy tính lượng tử mạnh hơn, dễ điều khiển hơn.


Mô phỏng về 16 trạng thái lượng tử của nguyên tử antimon (Ảnh: UNSW Sydney)

Trong khi máy tính truyền thống có thể xử lý và lưu trữ thông tin ở dạng 0 hoặc 1 thì máy tính lượng tử có thể làm điều tương tự cộng với sự chồng chất của cả hai trạng thái cùng lúc. Điều này mang lại cho chúng sức mạnh lớn hơn theo cấp số nhân khi bạn thêm các bit lượng tử (qubit), cho phép chúng giải quyết các vấn đề đơn giản là quá phức tạp đối với máy thông thường.

Vấn đề là việc điều khiển các qubit đó có thể rất khó khăn, đặc biệt khi máy tính lượng tử bắt đầu sử dụng ngày càng nhiều qubit. Nay các nhà khoa học tại Đại học New South Wales (UNSW) Sydney vừa chỉ ra cách dữ liệu có thể được ghi vào một qubit – trong trường hợp này là một nguyên tử – theo 4 cách khác nhau, tùy thuộc vào nhu cầu của mỗi lần.

Nguyên tử được nói đến là một nguyên tố gọi là antimon, có thể được cấy vào một con chip silic để thay thế một trong các nguyên tử silic. Nguyên tử nặng này được chọn cho công việc đó vì hạt nhân của nó đã chứa 8 trạng thái lượng tử riêng biệt có thể dùng để mã hóa dữ liệu lượng tử. Thêm vào đó, nó có một electron mà bản thân nó có 2 trạng thái lượng tử, làm tăng gấp đôi tổng số được cung cấp trong nguyên tử antimon lên 16 (mỗi trạng thái trong số 8 trạng thái ban đầu, lần lượt ghép nối với 1 trong 2 trạng thái của electron). Nếu muốn sử dụng các vật liệu khác để tạo ra một máy tính lượng tử với 16 trạng thái, bạn sẽ cần 4 qubit được ghép nối với nhau.

Nhưng bước đột phá thực sự của nghiên cứu này là ở cách nhóm nghiên cứu có thể xử lý dữ liệu trên nguyên tử bằng 4 phương pháp khác nhau. Electron có thể được điều khiển bằng từ trường dao động. Phương pháp cộng hưởng từ, giống như phương pháp được sử dụng trong máy chụp MRI, có thể điều khiển spin của hạt nhân nguyên tử. Một điện trường cũng có thể được sử dụng để điều khiển hạt nhân. Và cuối cùng, một kỹ thuật được gọi là “mạch lật qubit” cho phép hạt nhân và electron được điều khiển đối lập nhau với sự trợ giúp của điện trường.

Nhóm nghiên cứu cho biết nghiên cứu này sẽ giúp làm cho máy tính lượng tử có mật độ “dày đặc hơn”, nhồi nhét nhiều qubit hơn vào một không gian nhỏ hơn.

Giáo sư Andrea Morello, tác giả dẫn đầu của nghiên cứu cho biết: “Chúng tôi đang đầu tư vào một công nghệ khó hơn, chậm hơn nhưng vì những lý do rất chính đáng, một trong số đó là mật độ thông tin cực cao mà nó có thể xử lý. Hoàn toàn có thể đặt 25 triệu nguyên tử trên 1 mm2, nhưng bạn phải kiểm soát từng nguyên tử một. Việc có thể linh hoạt thực hiện điều đó với từ trường, điện trường hoặc bất kỳ sự kết hợp nào của chúng sẽ mang lại cho chúng tôi nhiều lựa chọn để sử dụng khi mở rộng quy mô hệ thống”.

Tiếp theo, nhóm dự định sử dụng những nguyên tử này để mã hóa các qubit logic, cuối cùng có thể mở đường cho các máy tính lượng tử thực tế hơn.

LH (UNSW)

In nội dung
Các tin đã đăng ngày
Chọn một ngày từ lịch.
 

 THÔNG BÁO

 
 

 Thủ tục hành chính

 
 

 Hình ảnh hoạt động

 
Video clip
  • Ứng dụng công nghệ đèn LED trong sản xuất đạt hiệu quả cao
  • Đoàn xúc tiến đầu tư tại Đài Loan làm việc với Công ty Công nghệ sinh học Vạn Bảo Lộc
  • Đồng Nai là tỉnh đầu tiên được đo hàm lượng vàng
  • Công bố chỉ dẫn địa lý cho chôm chôm Long Khánh
  • Hội thảo nhân rộng mô hình ứng dụng công nghệ cao trong sản xuất nông nghiệp
  • Hội nghị cán bộ công chức và triển khai nhiệm vụ khoa học và công nghệ năm 2015
  • Vũ điệu đen tối "đồng hồ xăng" phần 2
  • Vũ điệu đen tối "đồng hồ xăng" phần 1
  • Nhiều trạm xăng dầu sử dụng công nghệ cao gắn chíp qua mắt người tiêu dùng và các cơ quan chức năng
  • Ký kết thỏa thuận hợp tác với trường Đại học Okayama (Nhật Bản)

  • Hình ảnh liên kết
    Liên kết website trong tỉnh
    Liên kết website các tỉnh
    Lượt truy cập