Qubits communiceren goedkoper dankzij nieuw procédé

De quantumcomputer is weer een stapje dichterbij gekomen: onderzoekers van de universiteit van Santa Barbara hebben een relatief goedkope techniek ontwikkeld om qubits te verstrengelen. 'Qubit entanglement' is een van de sterke punten van quantumcomputers omdat elke meting aan de ene verstrengelde qubit per definitie informatie over de staat van de andere oplevert. De verstrengeling is echter bijzonder lastig te implementeren: het record qubitskoppelen staat momenteel op acht. De Amerikaanse researchers gebruikten supergeleidende circuits om de qubits mee te controleren. Een voordeel van deze techniek is dat de elektronica goedkoper te produceren is dan bijvoorbeeld ionenvallen die met lasers worden gemanipuleerd, omdat er traditionele chiplithografie voor het maken van de benodigde circuits kan worden gebruikt.

Een zeker even belangrijk pluspunt van de nieuwe techniek is het feit dat de qubitschakelingen bij wijze van spreken met een soldeerbout verbonden kunnen worden: eerdere oplossingen vergden dat de quantumdeeltjes in elkaars directe nabijheid waren voordat ze verstrengeld raakten. Ook het bewijs voor entanglement is niet eenvoudig te leveren. De onderzoekers gebruikten een technologie die bekendstaat als 'quantum state tomography' om aan te tonen dat de deeltjes zich volgens de zogeheten DiVincenzo-criteria gedragen. Hoe beter een stel qubits zich naar deze criteria schikt, hoe bruikbaarder de technologie is. 'De proefopstelling gedraagt zich inmiddels voor 87 procent zoals de theorie voorschrijft', stelde onderzoeker Matthias Steffen. Volgens hem zijn de gebruikte materialen van grote invloed op de resultaten, en kan het betrouwbaarheidspercentage met materiaalonderzoek nog eenvoudig verder omhoog gekrikt worden.

Reacties (17)

Even geen idee waar het hier over gaat?

"Quantum entanglement is a quantum mechanical phenomenon in which the quantum states of two or more objects have to be described with reference to each other, even though the individual objects may be spatially separated." (Bron: wikipedia)

Vooral het punt dat de objecten niet op dezelfde plek hoeven te zijn kan erg handig zijn en wordt vaak gebruik voor het ''''sneller dan licht'''' versturen van informatie.
(duidelijk tussen aanhalingstekens omdat de informatie eigenlijk niet fysiek naar een andere plek wordt 'gebracht')

Meer weten over kwantum verstrengeling, qubits en kwantumcomputers?? Een goed en leesbaar stuk hierover is te vinden onder de volgende link....
http://www.kennislink.nl/web/show?id=108671

Overigens... het record staat op het verstrengelen van 8 qubits.... dit komt overeen met 256 normale bits..
Een kwantumcomputer van N qubits beschikt in principe over 2^N geheugenplaatsen. Dat dit aantal snel oploopt is duidelijk: een kwantumcomputer met 30 qubits heeft een geheugencapaciteit die equivalent is met 1 Gigabit aan normale bits, terwijl 40 qubits al op 1 Terabit uitkomt en men over 100 of meer qubits alleen maar kan wegdromen. (meer info.. zie bovenstaande link)

Overigens... het record staat op het verstrengelen van 8 qubits.... dit komt overeen met 256 normale bits..
Een kwantumcomputer van N qubits beschikt in principe over 2^N geheugenplaatsen....etc

Dit staat inderdaad op die kennislink pagina. Maar volgens mij is dat gewoon fout.
2^8 qubits presenteren 256 bytes (met 8 bits per byte) tegelijkertijd. Dit komt overeen met 8*256 gewone bits.
(Of 8 bits, maar dan 256 cycles).
Maar nooit 256 bits.

Een qubit is in staat alle (beide) waardes tegelijk aan te nemen. N qubits nemen aldus alle 2^N (bij 8 is dit 256) waardes tegelijk aan en kunnen hier tegelijk mee rekenen.

Een N-qubit computer is daarmee gelijk aan ofwel 2^N gewone computers, of (omdat een gewone computer alle N waardes sequentieel moet berekenen) 2^N maal zo snel als een gewone computer.

Als je intelligent wilt overkomen, probeer dan eens een boek te lezen.

Als je intelligent wilt overkomen, probeer dan eens de ander, die volgens jou volstrekte onzin schrijft, uit te leggen waar hij/zij fout gaat.

Quantum computing (en eigelijk de meeste onderdelen uit de quantum hoek van de wetenschap) is dusdanig anders dan het pad dat we tot nu toe hebben bewandeld dat veel mensen het niet zullen begrijpen. Als je dan informatie kunt geven dat kan leiden tot een beter begrip onder ons tweakers is dat alleen maar goed.

We zijn per slot van een 'community'.

De quantumcomputer is weer een stapje dichterbij gekomen

Goh, das niet het eerste bericht waarin ik het lees. Vraag me af of we ook echt een keer in de buurt komen, of we alleen al 10 jaar hele kleine stapjes maken. Is er niemand in de zaal die enige voorspelling kan doen naar de eerste practische toepassing van een quantumcomputer?

Ieder stapje verder zijn ze er weer wat dichter bij hè

Maar dat hoeft nog niet te betekenen dat we er ooit komen, zie ... de achterstand wordt kleiner, maar .. haalt de .. nooit...

en toen werd integraalrekening uitgevonden ;-)

@banaanperzik: Die lost Zeno's probleem eigenlijk nog niet op. Dat deed Cantor, die liet zien hoe het onderscheid tussen punten en oneindig kleine lijnstukken gemaakt dient te worden.

Niet vanuit een doorgedreven kennis van quantumtechnologie, maar vanuit het jarenlang volgen van de technologische ontwikkelingen schat ik dat wij (onze generatie) vermoedelijk nog een toegepaste quantumcomputer te zien gaan krijgen. Maar ik gok dat die eerder ENIAC proporties dan pc-prporties zal hebben; niet alleen qua afmetingen maar ook qua toepassingen.

Sowieso is quantummechnica nog maar een zeer jong vakgebied, en een quantumcomputer niet meer dan een droombeeld. We kennen niet eens alle regels van het spel, laat staan dat we kampioen zouden worden

Overigens ben ik er helemaal niet zo zeker van dat de quantumcomputer dé toekomst vormt op gebied van computing; er zijn veel andere technologieën die al veel verder staan die nog eerst hun kans zullen krijgen en wie weet quantumtechnologie weer een paar jaar uitstelt...

Wat vind jij practisch? Als je thuis ook een quantum coprocessortje hebt?
Het zal nog wel een hele tijd duren. Ik hoop het nog wel mee te mogen maken ten minste.
Dit artikel zegt ook niets over de complexiteit van de gebruikte schakeling. En had al niemand eerder gebruik gemaakt van supergeleidende circuits? Dacht het wel.

nou ja, geheugenplaatsen.. het is volgens mij mogelijk tegelijkertijd alle mogelijke combinaties (uitputtend) te testen van 2^qubits, maar geheugenplaatsen kan ik moeilijk plaatsen.
Verder is het niet te begrijpen omdat het heel erg contra-intuitief is, maar intuitie moet je volkomen laten gaan bij moderne natuurkunde. De wereld zit (volgens de theorie en waarneming) heel anders in elkaar dan je zou verwachten.

Ik zeg maar zo, "De wonderen zijn de wereld nog niet uit".

Verder snap ik niet veel van deze nieuwe technieken en wat je er precies mee kan of wat we er 'later' aan gaan hebben.

Het zou leuk zijn als er een soort 'handleiding' was voor normale mensen die daar totaal geen kennis van hebben, maar wel willen weten wat het nou precies is. Zelfs hier op tweakers zie je maar 2 berichtjes

Zegt al genoeg

"Sowieso is quantummechnica nog maar een zeer jong vakgebied"

Er werd al veel geschreven en gedacht over Quantum mechanica sinds (en ook al voor) Einsteins tijd. Dus zo jong is het ook niet..

Ik weet niet of dit ermee te maken heeft, maar kan dit komen door quantum tunneling (http://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_tunneling)

Quantum tunneling is waar Quantum deeltjes ruimte kunnen overslaan. Hierdoor kunnen deeltjes dezelfde staat hebben omdat ook al zijn ze uit elkaar de ruimte tussen ze voor de Quantum deeltjes er niet bestaat en het net is alsof ze naast elkaar staan.

Volgens mij zit hier ook de gedachte van Stargate achter. Het feit dat je ruimte kan overslaan. Van Amsterdam naar Berlijn maar je zou stukjes snelweg kunnen overslaan. Je reist niet sneller dan licht want de afstand die je aflegt via zon tunnel is maar heel klein want je slaat namelijk ruimte over.

Tunneling gaat niet over ruimte overslaan. Tunneling gaat over energie barrieres overschrijden die in de klassieke mechanica te hoog zouden zijn. Dit gebeurt om het maar simpel te zeggen door een 'onzekerheid' in de plaats van het deeltje. Vergelijk het op macro niveau met een tennisbal die je tegen een muur aangooit. Klassiek gezien zal hij er niet doorheen gaan, maar quantummechanisch is er een kans dat de tennisbal door de muur heen gaat/tunnelt zonder dat de tennisbal of de muur beschadigd raakt. Bij een tennisbal is deze kans echter zo klein (omdat hij zo groot en vooral zwaar is) dat het nooit in dit universum zal gebeuren.

Twee deeltjes die entangled of verstrengeld zijn, hebben als het ware gemeenschappelijke eigenschappen. Neem bijvoorbeeld twee electronen waarvan hun spin verstrengeld is in tegengestelde richting. Hoe ver ze hierna ook uit elkaar zijn, als je bij het ene electron in een richting spin up vindt zal je bij de andere spin down vinden. Het speciale hieraan is dat van te voren nog niet vast ligt of het spin up of down wordt als de electronen in een superpositie van up en down zitten. Bij het meten van het eerste electron is dan de kans 50% dat je up meet en 50% dat je down meet. Echter bij het tweede electron zal je hierna altijd de tegenovergestelde spin meten. Nogmaals: de meting zorg ervoor dat het spin up of down wordt! Dit zou je kunnen gebruiken als 'communicatie' over lange (oneindige evt) afstanden. Het enige probleem is dat je geen invloed hebt op wat je verstuurd. Je weet alleen allebei wat je allebei hebt gemeten. Dit kan je wel gebruiken voor overdracht van bijvoorbeeld sleutels voor encryptie (quantum cryptografie).

Nounou, het is nieuws ja, maar snappen doe ik het niet, behalve dan dat het makkelijker is geworden om iets te verstrengelen... Ik heb gewoon een te laag niveau zullen we maar zeggen