USA füüsikud on välja mõelnud viisi, kuidas vahetada ülikülma rubiidiumi aatomipaaride spinnseisundeid. Aatomeid hoitakse paigal laserkiirtest loodud optilise võre abil. Oskus vahetada edasi-tagasi üksikuid spinnolekuid on oluline samm edasi kvanarvutite arendamisel.
Kui tavalises arvutis kasutatakse bitte, mille väärtuseks on 1 või 0, siis kvantarvutites kasutatakse kvantbitte, mis võivad olla samaaegselt erinevates olekutes. Kui kvantarvutil on N sellist bitti, siis saab samaegselt esitada 2N väärtust. Seega suudaks kvantarvuti opereerida eksponentsiaalselt kiiremini.
Kui tavaline SWAP värav vahetab kahe kvantbiti olekud, siis kvantarvuti loojad loodavad luua ka
mehanismi, mille abil saab vahetusprotsessi poole peal katkestada. Sellisel juhul saaks aatomid füüsiliselt lahutada, kuid oma olekute tõttu jäävad nad endiselt seotuks.
Trey Porto ja tema kolleegid NIST-is ja USA Marylandi Ülikoolis moodustasid kaks optilist võret, ühes olid kõikide aatomite spinnolekud 1, teises 0. Siis ühendati mõlemad võred nii, et selle igasse potentsiaaliauku jäi 2 aatomit. Aatomid hakkasid võnkuma olekute 1-0 ja 0-1 vahel. Kui aga aatomitele mõlemas võres anti samad algolekud, siis resonantsi ei tekkinud.
Siiski on veel vaja optiliste võrede kasutamiseks kvantarvutites hulk tööd teha, sest esialgu ei ole veel tegeletud aatomite lahutamisega. Samuti anti kõigile ühe võre aatomitele ühesugune olek, kuid arvutis peab olema võimalik iga aatomi olekut eraldi määrata.
Koostas: Kaarel Piip
Allikas: Nature
physicsworld.com