Quantum computing er nå et stort skritt nærmere takket være et nytt gjennombrudd: Fredkin-porten

Kvantumberegning er nå innen rekkevidde takket være et stort gjennombrudd der forskere har vist at en nøkkel byggekloss kan settes sammen.

Kvantum-datamaskiner er basert på atomskala kvantbiter eller qubits, som kan representere både 0 og 1 samtidig, og de forventes å levere store ytelsesgevinster over tradisjonelle datamaskiner. Å realisere at potensialet imidlertid avhenger av evnen til å bygge arbeidsstrømkretser.

Det er her Fredkin-porten, også kjent som en kontrollert SWAP-gate, kommer inn. Kvanteversjonen av den klassiske Fredkin-porten bytter to kvitteringer avhengig av verdien av den tredje. Det kan være en nøkkelkomponent i kvantekretser, men på grunn av den kompleksiteten som er involvert, har ingen noensinne klart å bygge en i den virkelige verden - til nå.

Mens Fredkin-porten vanligvis krever en krets av fem logikkoperasjoner, Forskere fra Griffith University og University of Queensland brukte kvantesammenhengingen av lyspartikler for å implementere kontrollert SWAP-operasjonen direkte.

"I likhet med å bygge en stor mur ut av mange små murstein, krever store kvanteskretser veldig mange logikk portene til å fungere, forklarer Raj Patel, en forsker i Griffiths senter for Quantum Dynamics. "Men hvis større tegl blir brukt, kan den samme veggen bygges med langt færre murstein."

Vitenskapsmennene viste i hovedsak hvordan man bygg store kvanteskretser direkte, uten å måtte bruke mange små logiske porter. Forskere ved Florida State Universitys National High Magnetic Field Laboratory (MagLab) rapporterte nylig et gjennombrudd med lignende løfte ved å minimere qubits 'følsomhet overfor magnetiske forstyrrelser.

Den nye Forskning ble publisert i forrige uke i Science Advances.