Vědci vytvořili v kvantovém počítači novou fázi hmoty, která má dvě časové dimenze
Ale proč to vlastně udělali? Kvantové počítače jsou to, po čem nyní lidstvo touží, a vědci proto pracují dnem i nocí, aby tento sen uvedli v realitu. A to, co se jim povedlo nyní, má umožnit ukládat a přenášet informace v mnohem bezpečnějším a především pak dlouhodobém režimu.
Výsledkem experimentu, jehož závěry vědci publikovali v časopise Nature, nemělo vlastně původně být ani jedno. Tedy nešlo primárně ani o ukládání dat ani o další časovou dimenzi. Vědci chtěli stvořit novou fázi hmoty, kterou by přidali k dosavadním pevným látkám, kapalinám, plynům a plazmě.
Díky, pro laika nepochopitelným, zákonům kvantového světa existují qubity v kombinaci nebo superpozici stavů 0 a 1 až do chvíle, kdy jsou změřeny, načež se náhodně zhroutí do 0 nebo 1. Tato podivnost je klíčem k síle kvantového počítání, protože umožňuje qubitům propojit se pomocí procesu, kterému se říká kvantové zapletení nebo propletení. Toto propletení spojuje dva nebo více qubitů k sobě navzájem a spojuje jejich vlastnosti tak, že jakákoliv změna v jedné částici způsobí změnu v částici druhé, i když jsou od sebe odděleny obrovskými vzdálenostmi. To dává kvantovým počítačům schopnost provádět více výpočtů současně, což z nich dělá superstroje, se kterými nelze dnešní počítače vůbec srovnávat.
Je tu, respektive bylo tu, jedno velké ALE. Quibity sice správně reagují mezi sebou, ale jsou také, lidově řečeno, velmi společenské, a tak rádi reagují se vším okolo sebe. A tím také ztrácí informace a data, která mají přenášet. Proto vědci vytvořili novou fázi, která je stabilní, a umožní tedy quibitu přenášet data celou svojí částí, nikoliv jen dílkem, jako tomu bylo dosud.
Jenomže aby to dokázali, museli vědci porušit dosud běžné fyzikální symetrie. A výsledkem jejich snahy je to, že tato symetrie není narušena v prostoru, ale v čase. A tím vzniká nová časová dimenze uvnitř kvantového počítače. Po několika nezdarech zkusili vědci využít Fibonacciho posloupnost, což je něco, co jistě zná skoro každý. Ve Fibonacciho posloupnosti to funguje tak, že každé další číslo je tvořeno přidáním dvou předchozích čísel.
Tím vědci vlastně vytvořili takový kód pro laser, který tak ionty doslova bombarduje kombinací dvou pulsů, vytvořených právě na základě Fibonacciho posloupnosti. A najednou to fungovalo. Rázem vznikla ona požadovaná nová symetrie, a vzniklo tak něco, co si můžete představit jako nějaký materiál v nové dimenzi nebo nová fáze hmoty se dvěma časovými dimenzemi. Data se přestala ztrácet a vědcům se podařilo něco, co tu zatím ještě u kvantových počítačů nebylo. "S touto kvaziperiodickou sekvencí dochází ke složitému vývoji, který ruší všechny chyby, které vznikaly," napsal vedoucí experimentu Philipp Dumitrescu. "Kvůli tomu vše zůstává kvantově-mechanicky koherentní mnohem, mnohem déle, než byste čekali."
Ale má to ještě svoje mouchy. Vědci už sice našli způsob, jak neztrácet data, teď si ale zase musí lámat hlavu s tím, jak tuto novou symetrii, kterou vytvořili, zabudovat také do výpočtů, tedy aby kvantový počítač vlastě mohl provádět svoje výpočetní úkony. Takže pro vědce to zdaleka nekončí. Mají před sebou nový a docela stěžejní úkol, aniž by vůbec tušili, jak to provedou.
Autorský článek, další zdroj: Nature
