これらの不滅の粒子は量子コンピューターに革命をもたらす可能性がある

永遠の命はありません。日常生活では考えられないことが、量子物理学では可能になります。ミュンヘン工科大学 (TUM) とマックス・プランク複雑系物理学研究所の物理学者は、特殊な量子粒子がある程度不滅であることを発見しました。これにより、将来の量子コンピューターに無制限のデータストレージが提供される可能性があります。

永遠の命：量子コンピュータである程度可能

割れたガラスの個々の破片が再び元に戻ることはありませんが、量子物理学では他の法則が適用され、それによると準粒子の永遠の命さえも可能です。

「これまでのところ、相互作用する量子系内の準粒子は一定時間後に崩壊すると考えられてきました。今、私たちはその逆が事実であることを知っています。強力な相互作用によって崩壊を完全に止めることさえできるのです」と TUM 教授のフランク・ポールマンはプレスリリースで説明しています。

このような準粒子の例は、結晶内の集合的な格子振動、いわゆるフォノンです。準粒子は、多くの粒子の集合状態、または電気力または磁力によるそれらの相互作用です。この相互作用により、複数の粒子が 1 つの粒子のように動作します。

無限のプロセス

これまで、複雑な相互作用がどのように起こるかは不明でした。著者の一人が説明しているように、物理学者はシミュレーションで次のプロセスを決定できるようになりました。

著者らが強調しているように、これまでのところこの研究は純粋に基礎研究にすぎないとしても、実践に向けて重要な洞察を提供する可能性がある。たとえば、将来的には永久データストレージを備えた量子コンピューターの構築に役立つ可能性があります。コンピューターの永遠の命というと聞こえはいいですね。

しかし、実際のところ、量子コンピューターとは何でしょうか?

多くの科学者が量子コンピューターに取り組んでいます。通常のデバイスよりも高速、効率的、強力です。 IBMはすでに初の量子コンピューターを発表している。

通常のコンピュータは情報をビットの形式で保存します。ビットは、1 または 0 の 2 つの状態を取ることができます。コンピューターのプロセッサーの数が増えるほど、ビット シーケンスの計算と評価が速くなります。

対照的に、量子コンピューターはデータを量子ビット、いわゆる量子ビットに保存します。これらは 1 つの状態、つまり 0 または 1 だけではなく、同時に両方の状態にあります。この中間状態を重ね合わせといいます。測定して初めて状態が決まります。したがって、コンピューターに 300 量子ビットがある場合、可能な組み合わせは 2 の 300 乗になります。

量子コンピューターにはさらに多くの可能な組み合わせがあります

これは想像するのが難しいですが、古典的なコンピューターがすべての計算ステップを順番に実行するのに対し、量子コンピューターは重ね合わせ状態のおかげで多くの数値を同時に処理できることを意味します。

ミュンヘン研究チームの準不死準粒子に関する発見により、開発者は将来の量子コンピュータに長期持続するデータストレージを装備できる可能性がある。

永遠の命から死へ。エルヴィン・シュレーディンガーは量子物理学の創始者と考えられています。 量子システムの複雑さを説明する有名な猫シュレーディンガーは、ほとんど死にました。この素晴らしい写真は量子のもつれを示しています。