No início de 2011, um par de cientistas da computação do MIT teóricos propôs um experimento óptico que aproveitar as leis estranhas da mecânica quântica para realizar um cálculo impossível em computadores convencionais.
Os pesquisadores do MIT - Scott Aaronson, professor de engenharia elétrica e ciência da computação, e seu aluno, Alex Arkhipov - acreditava que, mais difícil que a sua experiência pode ser a de realizar, poderá ser mais fácil do que construir um totalmente funcional computador quântico.
Em dezembro, quatro diferentes grupos de físicos experimentais, centradas na Universidade de Queensland, na Universidade de Viena, da Universidade de Oxford e da Universidade Politécnica de Milão, informou a conclusão das versões rudimentares de Aaronson e experimentar Arkhipov. Trabalhos de dois dos grupos apareceu de costas na revista Science, os outros dois papéis são como-ainda não publicado.
Todos os quatro trabalhos, no entanto, apareceu no arXiv, um compêndio online de trabalhos de pesquisa, dentro de um período de três dias. Aaronson é um co-autor no papel de Queensland, como é Justin Dove, um estudante de pós-graduação do Departamento de Engenharia Elétrica e Ciência da Computação e membro do Grupo de Comunicações Ópticas do MIT e Quantum.
Mudar de canal
| A formulação original do experimento Aaronson e Arkhipov propõe uma rede de divisores de feixe, dispositivos ópticos que são normalmente utilizados para dividir um sinal óptico ao meio e encaminham as fibras separadas. Na prática, a maioria dos grupos de postar artigos sobre arXiv - aqueles outros que o grupo de Queensland - construíram suas redes em chips individuais, utilizando canais conhecidos como guias de onda para encaminhar os fótons. Onde dois guias de ondas se aproximam bastante juntos, um fotão pode espontaneamente saltar de um para o outro, imitando o comportamento provocado por um divisor de feixe. Realizar um cálculo impossível em um computador convencional exigiria uma rede de centenas de divisores de feixe, com dezenas de canais que levam tanto dentro como fora. |
A algumas dezenas de fótons seria demitido na rede mais de um subconjunto aleatório de canais; fotodetectores iria registrar onde eles saem. Esse processo teria de ser repetidos milhares de vezes.
Os grupos postagem papéis em arXiv redes utilizadas de 10 ou divisores de feixe, com quatro ou cinco canais principais em, e três ou quatro fótons. Assim, seu trabalho constitui uma prova de princípio - ainda não a "singularidade quântica."
O cálculo dessa experiência Aaronson e Arkhipov executa é obscura e não muito útil: Tecnicamente, as amostras de uma distribuição de probabilidade definida por permanentes de grandes matrizes. Há, no entanto, propostas para usar sinais ópticos a fazer de propósito geral computação quântica, o mais proeminente de um esquema conhecido como KLM, depois de seus criadores, Emanuel Knill, Raymond e Gerard Laflamme Milburn.
De acordo com a Dove, alguns na comunidade de computação quântica têm sugerido que a experiência Aaronson e Arkhipov pode ser difícil o suficiente para realizar com o número necessário de fótons que os pesquisadores seria melhor tentar construir sistemas de pleno direito da KLM.
"Uma das maneiras que Scott e eu gostaria de lançar esta ideia é como um passo intermediário que precisamos fazer KLM." Construindo um computador quântico KLM óptico implicaria a construção de todo o necessário para a realização do experimento Aaronson-Arkhipov - mais um monte de outros, talvez ainda mais desafiadoras, tecnologias ", disse Dove.
"Você pode pensar em resultado Scott e Alex a dizer: 'Olha, um dos passos para o desempenho KLM é interessante em seu próprio direito", "Então eu acho que é inevitável que nós vamos fazer esses experimentos, se rotular as pessoas maneira que eles ou não. "
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