Wetenschap
In conventionele computers wordt informatie opgeslagen en verwerkt met behulp van binaire cijfers of bits. Elke bit kan een "0" of een "1" zijn, wat twee verschillende toestanden vertegenwoordigt. Bij quantum computing wordt echter gebruik gemaakt van qubits (kwantumbits) in plaats van klassieke bits. Qubits kunnen bestaan in een superpositie van toestanden, wat betekent dat ze meerdere waarden tegelijk kunnen vertegenwoordigen. Deze eigenschap van superpositie zorgt ervoor dat kwantumcomputers bepaalde berekeningen exponentieel sneller kunnen uitvoeren dan klassieke computers.
Om qubits te maken, moeten wetenschappers individuele atomen of subatomaire deeltjes controleren en manipuleren. Dit is waar het concept van een "eierdoos met licht" in het spel komt. Onderzoekers hebben voorgesteld optische roosters te gebruiken, die worden gecreëerd door het kruisen van meerdere laserstralen, om atomen op te vangen en te rangschikken in een regelmatig, eierdoosachtig patroon. Elk atoom in het rooster kan vervolgens als qubit worden gebruikt.
Door de laserstralen nauwkeurig te controleren, kunnen wetenschappers de kwantumtoestanden van de atomen manipuleren en kwantumbewerkingen uitvoeren. Hierdoor kunnen ze kwantumalgoritmen maken en berekeningen uitvoeren die voor klassieke computers onmogelijk of zeer complex zijn. Kwantumcomputers kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt om optimalisatieproblemen op te lossen, chemische reacties te simuleren en zelfs bepaalde soorten codering te doorbreken.
Hoewel het idee van een ‘eierdoos met licht’ voor kwantumcomputers veelbelovend is, zijn er nog steeds verschillende uitdagingen die moeten worden overwonnen voordat deze technologie een praktische realiteit kan worden. Deze omvatten het handhaven van de stabiliteit van de qubits, het verminderen van decoherentie (het verlies van kwantuminformatie als gevolg van interacties met de omgeving) en het opschalen van het aantal qubits om zinvolle berekeningen uit te voeren.
Ondanks deze uitdagingen is het potentieel van quantum computing enorm. Als ze met succes worden ontwikkeld, kunnen kwantumcomputers een revolutie teweegbrengen op verschillende gebieden, waaronder de ontdekking van geneesmiddelen, materiaalkunde, kunstmatige intelligentie en cryptografie. Het vermogen om atomen in een ‘eierdoos van licht’ te verpakken zou een belangrijke stap zijn in de richting van het ontsluiten van de volledige kracht van quantum computing en het inluiden van een nieuw tijdperk van computermogelijkheden.
Video:Waarom is de lucht aan de westkust oranje?
Opladen in de toekomst - nieuw steenzout voor gebruik in oplaadbare magnesiumbatterijen
Experimenten met bifluoride-ionen tonen bewijs van hybride bindingen
Veranderingen in suikerachtige moleculen aan het oppervlak helpen kanker uitzaaien
Wat zijn drie verschillen tussen de boven- en ondermantel?
China moet melk groen maken
Welke invloed heeft sneeuw op de hoeveelheid water in rivieren?
Woestijnstof uit het Midden-Oosten op het Tibetaanse plateau kan de Indiase zomermoesson beïnvloeden
Toename van extreme neerslag in het noordoosten veroorzaakt door Atlantische variabiliteit en klimaatverandering
COVID-19 zorgt voor een recorddaling van de uitstoot in 2020:IEA
Supercomputers helpen bij nieuwe simulaties van onderzoek naar het genereren van gammastraling
Hebben astronauten zonnebrandcrème nodig in de ruimte?
NASA volgt tropische storm Yutu, waarschuwingen geplaatst
Het vuur door de rook:Werken aan transparantie in klimaatprojecties
Hefbomen gebruikt in het dagelijks leven
De boosdoener van supergeleiding in cuprates
In de simulatie van hoe water bevriest, breekt kunstmatige intelligentie het ijs
Tegengestelde actie zou de industriële gasscheiding kunnen verbeteren
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com