Kvantno vezane čestice, mikro talasima umesto laserima

Neke teme vrlo brzo dobijaju na zamahu. Jedna od njih spada u domen fizike, tačnije, kvantne fizike i već duže vreme naučna i šira javnost dobija nove podatke o povezivanju elementarnih čestica.

Na engleskom se ta pojava zove entanglement, i prevesti je direktno sa rečima smetnja, mreža i tome slično, bilo bi pogrešno. Ovo ističem, jer, čak ,ni moj prevod, od malo pre, nije najsrećnije rešenje, ali ja najbolje za koje znam.

Na našem sajtu već postoji tekst koji pominje povezivanje fotona (photon entanglement),  a ovom prilikom sledi novina, koja uvodi pojam povezivanja jona. Joni su slobodni atomi nekog elementa koji u svom elektronskom omotaču imaju manjak ili višak elektrona (najčešće jedan do tri elektrona), i iz električno neutralnog stanja prelaze u pozitivno ili negativno. Sem toga, treba istaći da su joni znatno veći od fotona i imaju značajnu masu – za razliku od fotona, za koje se kaže da nemaju masu. Barem ne uvek…

I dalje velika apratura, ali manja nego pre...

Tvrdi se da smo još mnogo vremena udaljeni od trenutka kada ćemo imati funkcionalne kvantne kompjutere veličine zgrade, a kamoli veličine sadašnjih kompjutera. To implicira da smo i dalje u procesu „minjaturizacije“, a deo tog se dešava unutar NIST instituta (National Institute of Standards and Technology).

Po prvi put, fizičari su povezali dva jona koristeći mikrotalase. Ovo je značajno, jer su se, do sada, u procesima povezivanja koristili laseri, koji krče put ka lakim i malim tehnološkim rešenjima, zbog svoje velike preciznosti.

Kvantni kompjuteri bi se služili posebnim osobinama kvantnog sveta da reše velike računske probleme – one, sa kojima današnji super kompjuteri ne mogu da izađu na kraj. Prvi korak u tome je da, prvo, ovladamo kvantnim česticama, pretvarajući ih u kvantne analogije klasičnih kompjuterskih bitova.

Ti osnovni blokovi memorije kvantnih kompjutera bi bili „qubits“. Mogućnost manipulacije jonima koristeći mikro talase i kvantno povezivanje, predstavlja veliku stvar.

Mikro talasi već pokazuju svoju korisnost omogućavajući bežičnu komunikaciju. Tehnologija koja omogućava njihovo generisanje i kontrolu je podrobno proučena, sveprisutna i, stoga, relativno jeftina. Doduše, i dalje je potreban ultra ljubičasti laser koji hladi i meri jone unutar procesa povezivanja mikro talasima. To je i dalje nisko energetski laser koji bi mogao lako da se svede na nivo onih lasera koji se nalaze u prenosivim muzičkim uređajima, kao što su CD u DVD čitač.

Ostatak neophodne tehnologije je, takođe malog gabarita. Cela „mašinerija“ je opisana u žurnalu Nature i tvrdi se da je velika oko 1/10 klasičnog „laserskog parka“ koje je neophodan da se stvori kontrolisano povezivanje čestica koristeći svetlost. Kako se razvoj na tehnologiji i dalje nastavlja, tim istraživača smatra da bi bili u stanju da postojeći mikro talasni uređaj svedu na veličinu današnjeg kompjutera, a možda jednog dana i na veličinu tableta. Mikro talasi, takođe, pokazuju još neke prednosti kvantnog pristupa kompjuterizaciji. Nestabilnost laserskog snopa generiše određene greške u procesu povezivanja čestica, a takvog problema nema sa mikro talasima.

Uvek postoji neko ali…

Na žalost, ovo ne znači da su laseri izgubili svoje mesto u budućoj tehnologiji koja će pokretati kvantne kompjutere. Tim iz instituta NIST je uspeo da sprovede povezivanje sa mikro talasima u „samo“ 76% pokušaja. Najbolje nameštene laserske aparature omaše u istom zadatku samo u 1% slučajeva.

Koncept povezivanja je relativno nezgodan da se razume, i ako ga je relativno lako objasniti. Umesto da se ja ponavljam, ostavljam vas u sposobnim rukama fizičarskog super deke, da vam objasni o česmu se tačno radi. Video je kratak, a dedica bi mogao da deluje malo manje jezivo… ali šta je – tu je. 🙂

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *