Olasz fizikusok egy összefonódott kvbiteken alapuló kvantumelem új koncepcióját javasolták, amelyet a meglévő technológiák segítségével lehet megvalósítani. Remélik, hogy három éven belül létrehoznak egy ötkbitos prototípust. Az eredményeket tartalmazó cikk a Physical Review Letters folyóiratban jelent meg.
Néhány évvel ezelőtt a fizikusok felvetették egy olyan kvantum akkumulátor elméleti elképzelését, amely nem kémiai vegyületek formájában, hanem a kvantum objektumok gerjesztett állapotainak köszönhetően tárolja az energiát. Ezeknek a tanulmányoknak a nagy részét a kvantuminformáció-elmélet kutatói írták, akiket az energiatárolás és -átadás határaival kapcsolatos alapvető tételek érdekelnek. Egy új munkában a fizikusok a gyakorlatban is megvalósítható rendszert javasoltak.
Olasz fizikusok szupravezető áramkörök vagy félvezető kvantumpontok alkalmazását javasolták qubitként. A szerzők által figyelembe vett legegyszerűbb változatban két energiaszinttel kell rendelkezniük - földi és gerjesztett. Valamennyi kvit egy közös optikai rezonátorba kerül, ahol egyidejűleg gerjesztett állapotba kerülhetnek és egy cselekvéssel, például egy bizonyos energiájú lézerimpulzussal összekuszálódhatnak. Ennek eredményeként a tudósok szerint az akkumulátor töltésének teljesítménye a qubit négyzetgyökével arányosan növekszik. Ugyanakkor az egyes rezonátorokban található kvitmasor elemének esetében ez az érték nem változik új elemek hozzáadásával.
A szerzők megjegyzik, hogy a javasolt rendszer nem sért semmilyen termodinamikai törvényt, mivel az erősebb energiaáramlást használ a forrásból az akkumulátorba, mint amit más eszközök elfogadnak. A fizikusok azt is megjegyzik, hogy az ilyen eszközök nem cserélik ki a modern elemeket. Annak ellenére, hogy az elméleti töltési sebesség közel van, ezek is rendkívül gyorsan kisülnek - nanoszekundum skálán. Ezenkívül a kémiai elemekhez képest apró kapacitásuk van: a qubit szintjei közötti tipikus energiakülönbség 0,001 elektronvolt, míg a modern laptop akkumulátorok körülbelül 1024 eV-t tárolnak. Ezért az ilyen elemek fő alkalmazási területe a kvantumszámítás területe lehet. Ebben az esetben a kvantum számítógép belsejében lévő akkumulátor egy ciklusban fog működni:minden kvóta feltöltődik, miközben a számítógép energiát vesz a következőtől a számítások elvégzéséhez.
Nyikolaj Khizhnyak