• Eesti Füüsika Selts
    • Eesti Füüsika Selts
    • Eesti füüsikapäevad ja füüsikaõpetajate päevad
      • 2017.a. füüsikapäevad
      • 2016.a. füüsikapäevad
      • 2015. a. füüsikapäevad
      • 2003.a. füüsikaõpetajate päev
    • EFS Täppisteaduste Suve- ja Sügiskoolid
      • 2017.a. sügiskool
      • 2016.a. sügiskool
      • 2015.a. sügiskool
      • 2014.a. sügiskool
      • 2013.a. suvekool
      • 2013.a. sügiskool
      • 2012.a. suvekool
      • 2012.a. sügiskool
      • 2011. a. suvekool
      • 2010. a. suvekool
      • 2010.a. sügiskool
      • 2009.a. sügiskool
      • 2008.a. suvekool
      • 2008.a. sügiskool
      • 2007. a. suvekool
      • 2007.a. sügiskool
      • 2006.a. suvekool
      • 2005.a. suvekool
      • 2005.a. sügiskool
      • 2004.a. suvekool
      • 2004.a. sügiskool
    • Füüsika õpetajate sügisseminarid Voorel
      • Voore 2017
      • Voore 2015
      • Voore 2011
      • Voore 2009
    • EFS aastaraamatud
    • Teadusbuss
    • Teaduslaagrid
    • FKB õpikojad
    • Akadeemiline füüsikaolümpiaad
    • Tähe perepäevad TÄPE

FYYSIKA.EE

Elu, loodus, teadus ja tehnoloogia

  • Arvamus ja Inimesed
    • Arvamus
    • Persoon
  • Eestist endast
    • Teated
  • Teadusuudised
    • Eesti teadusuudised
      • Tartu Ülikool
      • KBFI
      • Tallinna Tehnikaülikool
      • Tõravere Observatoorium
    • FYYSIKA.EE hoiab silma peal – Teemad
    • Referaadinurgake
    • Päevapilt
  • RSS teletaip
    • RSS Füüsikaharidus
    • RSS Kosmos
    • RSS Teadus
    • RSS Arvamus
    • RSS Tehnoloogia
  • Füüsika koolis
    • Füüsikaõpetajate võrgustik
    • TÜ koolifüüsika keskus
    • EFS füüsikaõpetajate osakond
    • Eesti füüsikaolümpiaadid
    • Videod ja simulatsioonid
    • Füüsika e-õpikud
    • Lahedad projektid
  • Kontakt

Head vibratsioonid tulevaste kvantarvutite jaoks

12.09.2011 by Anu Mets Leave a Comment

Mõistatuslik kvantpunkt (ingl. k quantum dot) on kvantarvutite põhiline ehituskivi. Šveitsi Riikliku Tehnoloogiainstituudi École polytechnique fédérale de Lausanne´i (EPFL) füüsikud arendasid välja teooria, mis näitab, et punkti sümmeetria ainuüksi pole piisav selle huvitavate optiliste omaduste selgitamiseks.

Füüsikud lõid peaaegu 100 nanomeetri kõrguse püramidamidaalse punkti, mille ühel küljel on umbes 200 aatomit. Sellele miniatuursele struktuurile elektrivoolu rakendades lõid teadlased seadme, mis on võimeline valgust kiirgama. Selle omaduse tõttu võib seade tulevikus leida kasutust kvantarvutite (ingl. k quantum computers) koostisosades. Kuid tee seesuguse uutmoodi arvutustehnikani on endiselt pikk, sest nende kvantpunktide optiliste omaduste väljaselgitamine on keerukas ja arvutuslikult pingeline ettevõtmine. Füüsik Marc-André Dupertuis ja tema meeskond EPFL’ist on aga välja pakkunud ja vaatlusandmete põhjal kinnitanud uue füüsikalise teooria. See vähendab vastavate arvutuste läbiviimiseks kuluvat aega ning võimaldab saada paremat arusaama nende kummaliste objektide olemusest, kirjutab Physorg.com.

Kvantpunkti tipp. Pilt: Alexander Kleinsorge

Kui kvantpunktidesse viia elektrilaenguid, hakkavad nad vibreerima, mida füüsikud nimetavad lainefunktsiooniks, mis praegusel juhul vibreerib trummi sarnaselt. Võiks arvata, et nende vibratsioonide esilekutsumine on väga keeruline, kuid Dupertuis taipas, et laine käitumist ning seega kvantpunktist kiirgavat valgust võib piisavalt kindlaks määrata selle sümmeetria abil. Seega saab arvutusi lihtsustada grupiteooriat (ingl. k. group theory) kasutades.

Salvrätile mahtuv parem arusaam

Lähenemise tugevus on selle suhteline lihtsus. Füüsikud võivad tuletada kvantpunkti optilisi omadusi arvatavale sümmeetriatele tuginedes ning seejärel tõestada sümmeetriate olemasolu eksperimentaalselt. ,,Seni vaid superarvutitega tehtavad arvutused saab nüüd asendada teiste, salvrätile mahtuvate arvutustega,” sõnas Dupertuis.

Dupertuis pidi teooria loomiseks ületama tõsise raskuse – ta pidi seda piisavalt lihtsustama ning samal ajal võtma arvesse kvantmaailmas valitsevaid seadusi. Võib kujutleda sümmeetrilisteks viiludeks lõigatud kooki, mille ääred on erisugused. Kui tahta seda taas kokku panna, peaks viile kokku paigutama kindlas järjekorras. Sarnast matemaatilist ja kvantväljakutset prooviski füüsik ületada.

Paljulubav edasiminek

Kui see takistus kõrvale jätta, on meetod paljulubav. ,,Vaatlusmeetodeid kasutades saame täpselt tuletada kvantpunkti täpse sümmeetria ning ka selles sisalduva elektrilaengu ja isegi tuletamise teel kindlaks teha, missuguseid footoneid see kiirgab,” väitis Dupertuis. See informatsioon on kasulik uute seadmete kavandamisel, mida on võimalik kasutada kvantarvutites.

Allikas

Teadusartikkel: ,,Symmetries and the polarized optical spectra from exciton complexes in quantum dots” esitatud teadusajakirjale Physical Review Letters septembris 2011.

Teised selle mõtteraja postitused

  1. Kvantarvutite torujas tulevikustsenaarium
  2. Teadlased leiutasid meetodi kvant-krüptovõtmete vahetamiseks avatud infovõrgus
  3. Füüsika Nobeli laureaadi kommentaar kvantarvutuse tulevikule
  4. Valmistati skaleeritav 3D ioonlõks
  5. Maailma väikseim transistor koosneb vaid ühest aatomist
  6. Kvantmehaanika võimaldab täiesti turvalist pilve-arvutustehnikat
  7. Teadlased valmistasid ränil kasutamiseks ülipeene juhtme
  8. Teadlased tekitasid vaakumist valgust
  9. Elektronidega mängimise tulevikutehnoloogia
  10. Valguskaevud annavad valguse tulevikuarvutitesse

Filed Under: Teadusuudised Tagged With: Kvantarvutid

Leave a Reply Cancel reply

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

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

FYYSIKA.EE hoiab silma peal

biofüüsika Elementaarosakesed ja LHC eksperiment Grafeen&Grafaan Inimene kosmos maa IPhO2012 Kauged planeedid Kliima‑ ja ilmaennustused Kuidas saada nähtamatuks Kvantarvutid kvantnähtused Kütuseelemendid Maavälise elu otsingud Magnetmaterjalid Materjalimaailm nanotehnoloogia Saagu valgus Tehnovidinad Tulevikuenergia Tumeenergia ja tumeaine Tuumafüüsika Vaata sissepoole ülijuhid

Värskemad kommentaarid

  • weat5her { Vastavalt voistluse tulemustele arvatakse juulis Sveitsis toimuva rahvusvahelise fuusikaolumpiaadi Eesti voistkonna liikmeteks Kristjan Kongas, Taavet Kalda, Kaarel Hanni, Jonatan Kalmus ja Richard Luhtaru. }
  • lambda { Huvitav ja informatiivne ülevaade astrofüüsika hetkeseisu kohta. Paar väikest apsu tõid tõsisele tekstile lõbusat vaheldust ja panid peas helisema lambada-rütmid, kui lugesin, et „varsti hakkasid... }
  • test { Mis kell see seminar siis on kah? }
  • Aigar { YYSIKA.EE planeerib ühe sellise palli lennutamist 22. aprillil 2015.a. - Kuidas läks? }

Sõbrad Facebook'is

Meid toetavad:

Copyright © 2022 · News Pro Theme on Genesis Framework · WordPress · Log in