O krok blíže k superrychlému optickému kvantovému počítači je svět vědy díky experimentu mezinárodní skupiny badatelů. Vědci z Univerzity Palackého spolu s dalšími vědci jako první na světě provedli v laboratorních podmínkách nelineární měření, které je klíčem k sestrojení vědecké technologie.
„Kvantové počítače využívají kuriózní vlastnosti mikrosvěta atomů a fotonů, zejména princip kvantové superpozice. Díky této schopnosti mohou výrazně překonat rychlost klasických počítačů,“ vysvětlil v úvodu tiskové zprávy mluvčí Univerzity Palackého v Olomouci Egon Havrlant.
Zatímco klasické počítače pracují s klasickými bity založenými na jedničkách a nulách, kvantové počítače využijí jejich komplexní superpozice na masivních počtech atomů a fotonů. „Pro konstrukci kvantových počítačů vědci zvažují řadu platforem. Vedle supravodivých kvantových bitů a spinů atomů se do popředí jejich zájmu dostávají i velkokapacitní mikrovlnná a optická řešení,“ pokračoval Havrlant.
Jako hlavní výhodu optických řešení označil možnost operovat za pokojové teploty s vysokými opakovacími frekvencemi. „Optické kvantové počítače lze navíc díky moderním technologiím klasické optické komunikace propojovat i na velkou vzdálenost,“ dodal.
Neděle, 16. července 2023, 06:28
Nepoučenému laikovi by mohla operace AWAKE přinést znepokojivou podívanou. Naskytl by se mu totiž pohled na neurochirurga, který operuje lidský mozek, přičemž pacient je při vědomí. Ve Fakultní nemocnici Olomouc přitom tento zákrok patří mezi...
Základem fungování optických kvantových počítačů jsou nelineární operace. To je operace, při které provádí operaci násobení mezi určitými vlastnostmi kvantových stavů. „Na rozdíl od základních lineárních operací, které pouze sčítají a odečítají, nelze nelineární operace efektivně simulovat na klasických počítačích,“ objasnil mluvčí.
Na měření se krom vědců z Univerzity Palackého podíleli také vědci z Univerzity v Tokiu a dalších týmů z Austrálie. „V rámci desetileté vědecké spolupráce byla poprvé vyvinuta a verifikována klíčová technologie rychlé a flexibilní nelineární manipulace se stavy světla pomocí elektronické dopředné vazby, která je zásadní pro budoucí využití nejen v optických kvantových počítačích. S její pomocí bylo zkonstruováno nelineární měření využívající tuto rychlou dopřednou vazbu a pomocné stavy světla se silně kvantovými vlastnostmi,“ uvedl vědec z katedry optiky Přírodovědecké fakulty UP Radim Filip.
Nelineární elektronické obvody, které vědci použili, využívají koncept vyhledávací tabulky, pomocí které jsou požadované hodnoty nelineárních funkcí vypočítány předem, přičemž v samotném experimentu byly výsledky vyvolané z paměti. „Tato metoda podle vědců umožňuje vysokou rychlost obvodu, s čímž je spojena potřeba pouze malého optického zpoždění a nízkých ztrát,“ dodal mluvčí.
Neděle, 9. července 2023, 16:18
Unikátní trojúhelníkové domino pomůže rozvíjet logické myšlení, prostorovou představivost nebo postřeh nejen nevidomým a slabozrakým lidem. Novou hmatovou hru vytvořili pomocí 3D tiskárny odborníci z katedry experimentální fyziky Přírodovědecké...
Kvalita takového měření přitom závisí na snížení jeho šumu. „Pro toto nelineární měření jsou zásadní stavy, které mají vhodně potlačené nelineární kvantové fluktuace,“ podotkl další z olomouckých vědců Petr Marek. „V experimentu byly proto využity nelineárně stlačené stavy, poprvé vygenerované naším společným týmem v roce 2021,“ dodal.
Celý soubor testovacích stavů a jím odpovídajících výsledků byl použit na rekonstrukci kvantových vlastností detektoru. „Potlačení kvantového šumu navíc přesně odpovídalo nelineárnímu stlačení pomocných stavů. Nelineární měření bylo tedy úspěšně experimentálně prokázáno,“ pokračoval Marek.
„Naše dlouhodobá a unikátní spolupráce s tokijským týmem profesora Furusawy na měřením indukovaných kvantových operacích se světlem pokračuje dále, nejen v tomto směru, ale i paralelně v řadě dalších, přičemž zahrnuje nové generace studentů a mladých vědců,“ nastínil Filip. Podle něho zároveň spolupráce s japonskými vědci přitáhla pozornost i na ministerské a diplomatické úrovni.
Pro přidání příspěvku se musíte nejdříve přihlásit / registrovat / přihlásit přes Facebook.
