Twoja wyszukiwarka

BOGDAN MIŚ
SYGNAŁY - KOMPUTER NA KROPKI
Wiedza i Życie nr 10/2001
Artykuł pochodzi z "Wiedzy i Życia" nr 10/2001

Amerykańska Narodowa Fundacja Nauki (NSF - National Science Foundation) rozpoczyna czteroletni program, którego celem jest opracowanie niezawodnych metod produkcji komputerów kwantowych. Naukowcy z Ohio State University, wspomagani przez kilka innych uczelni oraz laboratoria badawcze Sił Powietrznych, będą chcieli znaleźć sposób na wydajną produkcję tzw. kropek kwantowych [patrz: "Najjaśniejsze kropki", WiŻ nr 6/2001], zachowujących swoje właściwości w temperaturze pokojowej. Idea komputera kwantowego, stworzona przez Paula Benioffa, zakłada, że będzie wykorzystywał do obliczeń nie stany napięcia (0 - brak napięcia i 1 - jest napięcie), ale stany mikrocząsteczek, w tym elektronów. Ta problematyka naukowa jest jeszcze bardzo młoda pierwsze projekty obwodów kwantowych zaprezentowano w 1995 roku.

Najważniejszym problemem do rozwiązania jest opracowanie metody umożliwiającej uzyskanie tzw. bitów kwantowych (qubitów) rozmieszczonych na powierzchni półprzewodnika w pożądany sposób. Bit kwantowy może być reprezentowany przez atom znajdujący się w dwóch różnych stanach. Z uwagi na pewne specyficzne cechy świata kwantów qubit w przeciwieństwie do "klasycznego" bitu informacji może istnieć jako... 1 i 0 jednocześnie.

Przeszkodą w udoskonalaniu konwencjonalnych komputerów jest ograniczenie stopnia miniaturyzacji (tranzystory i połączenia elektryczne między nimi nie mogą być cieńsze niż średnica atomu). W przypadku komputerów kwantowych nie ma takich ograniczeń ich podstawowymi komponentami byłyby bowiem same atomy i nie trzeba byłoby już budować miniaturowych obwodów elektronicznych. Komputery kwantowe będzie można wykorzystać tam, gdzie potrzebna jest bardzo duża liczba operacji w bardzo krótkim czasie, np. przy łamaniu kodów.