2015. aastast ilmuvad Novaatori uudised Eesti rahvusringhäälingu veebilehe teadusrubriigis ERR Novaator (novaator.err.ee).

Novaator
24.01.2011 16:02

Kvantarvuti loomiseks võivad sobida ränikristallid

Jaak-Kristian Sutt
Skype: jksutt
jaak-kristian.sutt@ut.ee
Loe kommentaare (0)
Samal teemal (7)
Tagasi
Edasi

Foto: pictures.augustow.pl

Kvantide põimituse saavutamine ränikristallis on viinud teadlased kvantarvutite loomisele sammu võrra lähemale.

Ambitsioonid luua tahkes olekus kvantarvuti on saanud uue tõuke tänu Oxfordi ülikooli teadlastele, kes teatasid 10 miljardi kvantbiti samaaegsest loomisest ülipuhta räni kristallis, kirjutas Nature News.

Kvantbitid on analoogilised tänapäevastes arvutites programmeerimiseks kasutatavate bittidega, kuid neile on omane superpositsioon ehk võime olla korraga mitmes erinevas kvantolekus.

Teoreetiliselt on tõestatud, et superpositsiooni võimaldab kvantide abil teha paralleelarvutusi, mistõttu suudaks kvantarvuti lahendada probleeme, mis võtaks tavalisel arvutil lõpmatu hulga aega. Näiteks suudaks kvantarvuti lahendada Shori tegurdusalgoritmi, mis tagurdab suuri arve algarvudeks ning mille abil on võimalik lahti murda ka kõige võimsamad interneti krüpteerimisel kasutatavaid algoritme.

Kasutuskõlbuliku kvantarvuti loomiseks oleks vaja enam kui miljonit omavahel põimitud kvantbitti, et iga kvantbiti seisund oleks lahutamatult seotud teiste omaga.

Hetkel on kvantbittide vahel kõige enam suudetud luua kaksteist kvantseost.

Teadlaste järgmiseks ülesandeks on loodud kvantbittide paarid omavahel põimida, mille tulemusel saaks luua võimsa kvantarvuti.

Uuringu ühe autori, Oxfordi ülikooli doktorandi Stephanie Simmonsi sõnul üritavad nad miljardite kvantbittidega samaaegselt töötades leida ühisosa, mis hoiaks koos palju erinevaid gruppe.

Koos juhendaja John Mortoni ning teiste kolleegidega põimis Simmons kvantbittide paare raadio- ja mikrolainete impulsse 10 miljardit fosfori aatomit sisaldavasse ränikristalli suunates, mis oli külmutatud vähem kui kolme kraadini üle absoluutse nulli.

Impulsside jada muutis iga fosfori aatomi ja ühe elektroni omaimpulssmomendi suunda, kuni tekkis omavahel põimitud paar, mis moodustas kahe kvantbitise süsteemi.

Kvantseose tekkimist kinnitas kristallist kiirguv mikrolainel signaal.

Paljulubav algus

Kanada kvantarvutuste instituudi teadlase Frank Wilhelmi sõnul on võrreldes seni levinud kvantbittide loomiseks kasutatava meetodiga, millega on enim suudetud luua kaksteist põimitud omaimpulsimomendiga kvantbitti, tegemist sammuga edasi.

Kuivõrd omaimpulssmomendi algstaadium on juhuslik, siis on teadlased vaielnud selle üle, kas bitte kasutavad arvutused on tõelised kvantalgoritmid või kõigest simulatsioon.

Mortoni ja tema kolleegide meetod seevastu võimaldab iga elektronide omaimpulssmomendi algstaadiumi suuna kindlaks määrata.

Wilhelm peab ränitehnoloogia kasutamise eeliseks asjaolu, et pooljuhte tootvad tööstused on ränitehnoloogia arendamisega juba tegelenud.

Morton samas viitab sellele, et nende poolt kasutatud räni puhul ei olnud tegemist tüüpilise tootmises kasutatava räniga, vaid ülipuhta räni isotoobi kristalliga.

Tootmises kasutatav räni on magnetiline ning segaks kvantseoste tekkimist.

Mitmete kvantbittide põimituseni jõudmine ränikristallis võib Mortoni sõnul siiski aega võtta veel kolm kuni viis aastat.

 

Hollandi riigiarhiiv 25.07.2014 16:05

Arvuti analüüsib biitlite muusikat (2)

Tarkvara suudab eristada erinevatel albumitel ilmunud lugusid.

San Diego California ülikool 26.05.2014 17:09

Arvuti tunneb simulandi kaugelt ära

Tarkvara eristab valu teesklejaid tõelistest haigetest 85-protsendilise täpsusega.

24.04.2014 13:37

Näotuvastustarkvara teeb inimesele ära

Uus programm leiab fotodelt sarnased näod 98,5-protsendilise täpsusega.

02.04.2014 15:29

Arvutid õpetavad teineteist

Eriline algoritm lubab arvutil kaaslasele nõu anda.

27.02.2014 14:54

Viirused ohustavad wifivõrke

Viirus levib wifivõrkudes sama kiiresti kui külmetushaigused inimeste seas.

23.01.2014 11:01

Uus lahendus Skype’is petturite avastamiseks

Skype’i kasutajate suhtlusvõrgustiku automaatne analüüs võimaldab eristada neid, kelle kavatsused ei pruugi olla kõige heasoovlikumad.

30.12.2013 18:11

Mida on võimalik teada saada mobiiltelefoniandmeid analüüsides?

Kõigil on taskus mobiiltelefon, mida kasutades jätame me endast pidevalt jälgi: iga kõne, SMS või internetiühendus jätab andmebaasi märgi.

10.12.2013 16:15

Oma silm on kuningas (1)

Pidev pildistamine takistab mälestuste tekkimist.

04.12.2013 17:44

Uudne pildiotsing raalib inimeste suhteid

Algoritm tunneb inimesi ära näotuvastust kasutamata.

18.11.2013 13:52

Kvantmälu tegi uue rekordi (2)

Toatemperatuuril suutis kvantbitt infot säilitada infot 39 minutit.

10.10.2013 12:15

Nobel: Mehed, kes viisid keemia arvutisse

Tänapäeval teevad keemikud palju tööd ära juba arvutimudelite abil, minnes alles seejärel laborisse.

23.09.2013 17:30

Veebis veedetud aeg kammitseb aju

Infotulv takistab mälu.

03.09.2013 17:35

Facebook mõjub ajule nagu seks ja hea toit

Aju lööb nurru igal korral, kui keegi su postitust meeldivaks peab.

12.08.2013 17:26

Kas usaldada internetikommentaare? (3)

Meid huvitab teiste arvamus. Uut külmkappi ostes kulutame tunde guugeldamiseks. Internet ei paku alati õigeid vastuseid, sest inimesi on kerge mõjutada, näitas Massachusettsi tehnoloogiainstituudi uurimus.

17.07.2013 07:38

Tehisintellekt jääb terve mõistusega hätta

Kõige võimekamad arvutid on arukuselt nelja-aastase lapse tasemel.

26.06.2013 14:04

Eluviisid mõjutavad mälu ja õpivõimet (6)

Veebimängud aitavad neuroteadlastel uurida une ja alkoholi mõju vaimsele võimekusele.

Paolo Villanueva/Flickr 30.04.2014 11:26

Nutitelefoni kiirendusandur reedab omaniku (1)

Mobiiltelefonid suudavad nuhkida, kuid ka nende järel luuramine muutub aina hõlpsamaks.

11.04.2014 14:42

Kas päike on aastaks 2032 maa peale toodud? (4)

Piiramatu arvutivõimsus ja termotuumaenergia kasutuselevõtt oleksid võrreldavad muutusega, mille tõi inimkonnale kaasa internet. Aga kas meil õnnestub lahti muukida universumi olemuse üks põhiküsimusi?

06.03.2014 17:46

Arvutiprogramm joonistab 17 miljoni värvitooniga VIDEO (1)

Programmeerimisvõistluse võitnud tarkvara kasutab kõiki digitehnikas kasutatavaid värvusi.

06.02.2014 19:11

Kas sotsiaalvõrgud teevad meid rumalaks? (1)

Pikaajaline sotsiaalvõrgustike kasutamine uinutab terve mõistuse.

22.01.2014 15:45

Kui kiire on kvantarvuti? (1)

Kvantarvutid võivad olla loodetust palju aeglasemad.

23.12.2013 21:24

Hiirega klõpsimine muudab käed osavaks (1)

Facebookis ja YouTube´is veedetud aeg lihvib käte ja silmade koostööd.

09.12.2013 15:18

Kas arvutil kirjutaja aju tegutseb omapäi?

Vähesed inimesed teavad klaviatuuril tähtede asukohti. Ometi ei takista see neid kiiresti kirjutamast.

26.11.2013 16:38

Arvuti proovib inimese kombel mõelda (2)

Internetist pilte otsiv arvutiprogramm vaatab ja õpib.

11.11.2013 10:06

Internet kui toimetulekumehhanism

Eesti teismeliste kalduvus internetis igavleda viitab struktureeritud tegevuste nappusele, ütleb meediauurija Lukas Blinka.

26.09.2013 18:33

Süsinikarvuti töötab nanotorukeste najal

Esimene süsinikprotsessor on sama võimas kui 40 aasta tagused ränikiibid.

20.09.2013 15:42

E-raamat aitab lugemisraskuste puhul

Vaeglugejaid aitab võimalus teksti hõredaks muuta.

28.08.2013 18:09

Tarkvara aitab videokõnes silmsidet luua

Skype´i kasutajad saavad edaspidi üksteisele kõne ajal silma vaadata.

31.07.2013 14:25

Kas internetis saab hingehädadest priiks?

E-nõustamine sobib neile depressioonihaigetele, kes on ise huvitatud oma tervise paranemisest.

05.07.2013 12:23

Kes säutsus? (1)

Twitterisse postitamise kellaajad reedavad, kas kontot kasutab inimene või hoopis internetirobot.

 
Küsi teadlaselt
Teatavasti vee ruumala paisub nii soojenemisel (aurustumisel) kui ka jäätumisel. Oletame, et on üks anum, mis on vett täis ja on purunematu. Mis hakkab juhtuma siis, kui sundida sellel veel jäätuda?
Jaak Kikas, Tartu ülikooli füüsika instituudi direktor :

See on huvitav küsimus, millele täpse kvantitatiivse vastuse andmine polegi nii lihtne. Üldiselt aga võiks vastata nii: kui paisumisvõimalus puudub,

Loe edasi!
Esita küsimus Kõik
Tartu Ülikool
Idee
Veider teadus