นักคณิตศาสตร์กล่าวว่าข้อบกพร่องของโทโพโลยีในผลึกเหลวคล้ายกับควอนตัมบิต

นักคณิตศาสตร์กล่าวว่าข้อบกพร่องของโทโพโลยีในผลึกเหลวคล้ายกับควอนตัมบิต

ข้อบกพร่องทอพอโลยีในผลึกเหลวมีความคล้ายคลึงกับควอนตัมบิตทางคณิตศาสตร์ นักวิจัยในสหรัฐอเมริกาได้แสดงให้เห็นในทางทฤษฎี หากสามารถนำระบบที่ใช้หลักการนี้ไปใช้จริงได้ ข้อดีหลายประการของคอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถรับรู้ได้ในวงจรแบบคลาสสิก โดยหลีกเลี่ยงความท้าทายจำนวนมากที่ผู้พยายามพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใช้งานได้จริงต้องเผชิญ

ผลึกเหลว

แบบเนมาติกคือโมเลกุลที่มีรูปร่างเป็นแท่งซึ่งมีแนวโน้มที่จะเรียงตัวกันและการจัดตำแหน่งสามารถถูกควบคุมโดยสนามไฟฟ้า ใช้ในระบบแสดงผลที่พบได้ทั่วไปในโทรศัพท์มือถือ นาฬิกา และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ ข้อบกพร่องของโทโพโลยีเกิดขึ้นในผลึกเหลวแบบ 

เมื่อการจัดตำแหน่งเปลี่ยนไป ความคล้ายคลึงกันของระบบเหล่านี้กับโลกควอนตัมนั้นเป็นที่รู้กันมาระยะหนึ่งแล้ว ในปี พ.ศ. 2534 ปิแอร์-กิลส์ เดอ เจนส์ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์จากการตระหนักว่าฟิสิกส์ของตัวนำยิ่งยวดสามารถนำมาประยุกต์ใช้กับข้อบกพร่องในผลึกเหลวได้เช่นกัน

ตอนนี้ นักคณิตศาสตร์ประยุกต์ ได้พิจารณาว่าผลึกเหลวแบบ nematic สามารถพิสูจน์ได้ว่ามีประโยชน์ในฐานะแพลตฟอร์มการคำนวณแบบใหม่หรือไม่ พื้นที่สถานะมิติที่สูงขึ้นกล่าวว่า “เราทุกคนรู้จักและใช้คอมพิวเตอร์ดิจิทัล และทราบมานานแล้วว่าผู้คนกำลังพูดถึงกลยุทธ์ทางเลือก เช่น คอมพิวเตอร์

ที่ใช้ของเหลวหรือระบบควอนตัมที่มีพื้นที่สถานะในมิติที่สูงกว่า เพื่อให้คุณสามารถเก็บข้อมูลได้มากขึ้น” กล่าว “แต่ก็มีคำถามว่าจะเข้าถึงมันได้อย่างไรและจัดการกับมันอย่างไร” ได้ผลิตคอมพิวเตอร์ควอนตัมโดยใช้ควอนตัมบิตที่มีตัวนำยิ่งยวด (คิวบิต) ซึ่งต้องการอุณหภูมิในการแช่แข็งเพื่อป้องกันการคลายตัว 

ในขณะ ใช้ไอออนดักจับ ซึ่งต้องการเลเซอร์ที่มีความเสถียรสูงเพื่อดำเนินการประตูระหว่างไอออนในกับดักไฟฟ้า ทั้งสองมีความก้าวหน้าอย่างน่าทึ่ง และโปรโตคอลอื่น ๆ เช่น qubits อะตอมที่เป็นกลางนั้นอยู่ในขั้นตอนก่อนหน้าของการพัฒนา อย่างไรก็ตาม ทั้งหมดนี้ใช้โปรโตคอลที่ละเอียดอ่อน

และเชี่ยวชาญสูง

ซึ่งไม่ได้นำไปใช้ในระบบคริสตัลเหลวในงานใหม่ของพวกเขา นักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่า แม้ว่าฟิสิกส์จะแตกต่างกัน แต่เราสามารถวาดการเปรียบเทียบทางคณิตศาสตร์ระหว่างพฤติกรรมของโทโพโลยีที่บกพร่องในผลึกเหลวและพฤติกรรมของคิวบิตได้ ดังนั้นจึงเป็นไปได้ในทางทฤษฎีที่จะรักษา “n-bits” 

เหล่านี้ตามที่นักวิจัยเรียกมัน ราวกับว่ามันเป็น qubits และใช้พวกมันเพื่อดำเนินการอัลกอริทึมการคำนวณควอนตัม แม้ว่าฟิสิกส์จริงที่ควบคุมพฤติกรรมของพวกเขาสามารถ อธิบายได้อย่างคลาสสิก นอกเหนือจากการคำนวณแบบคลาสสิกหรืออย่างน้อยนั่นคือแผน นักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่า 

เดี่ยวควรทำงานเหมือน ดังนั้น เดียวจึงเทียบเท่าในทางทฤษฎี “มี gate อื่นๆ ในคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ทำงานบน qubits หลายตัว” Dunkel อธิบาย ” และสิ่งเหล่านี้จำเป็นสำหรับการคำนวณควอนตัมสากล นี่คือสิ่งที่เราไม่มีในขณะนี้สำหรับประตูผลึกเหลว” อย่างไรก็ตาม Dunkel กล่าวว่า “เราสามารถทำ

สิ่งที่นอกเหนือไปจากการคำนวณแบบดั้งเดิมได้”นักวิจัยกำลังทำงานเชิงทฤษฎีต่อไปโดยหวังว่าจะได้รับความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับการทำแผนที่ทางคณิตศาสตร์ระหว่างเพื่อยืนยันว่าการเปรียบเทียบนั้นใกล้เคียงกันเพียงใด พวกเขายังทำงานร่วมกับนักฟิสิกส์ของสสารที่พยายามสร้างประตูในห้องปฏิบัติการ 

“เราหวังว่าจะเกิดขึ้นในอีก 1-2 ปีข้างหน้า” Dunkel กล่าวอธิบายการ ศึกษาของพวกเขาในบทความนักฟิสิกส์ทฤษฎีและการคำนวณแห่งมหาวิทยาลัยจอห์น ฮอปกินส์ ในสหรัฐอเมริกา ประทับใจมาก: “ผมชอบบทความนี้มาก” เขากล่าว; “ฉันคิดว่ามันอาจจะสำคัญมาก” เขาตั้งข้อสังเกตถึงการอ้างสิทธิ์ขั้นสูง

สำหรับความสามารถของคอมพิวเตอร์ควอนตัมในการเรียกใช้อัลกอริทึมโดยใช้ทรัพยากรมากเกินไปหรือนานเกินไปที่จะทำให้เป็นไปได้ในคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิก และกล่าวว่า “งานนี้เสนอว่าแนวคิดเหล่านั้นอาจทดสอบได้และการคำนวณเหล่านั้น การเร่งความเร็วทำได้ในระบบที่ไม่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิที่เย็นจัด

หรือป้องกัน

การคลายตัวของควอนตัม” เขากล่าวเสริมว่า “เป็นการสาธิตทางทฤษฎีและการคำนวณที่ยอดเยี่ยม เนื่องจากฟิสิกส์เป็นหัวใจสำคัญของวิทยาศาสตร์เชิงทดลอง จึงควรตรวจสอบโดยการทดลองในครั้งต่อไป” ตัวอย่างเช่น เขาเตือนว่าการตระหนักถึงสมมติฐานบางอย่างที่ใช้ในแบบจำลอง

ซึ่งได้รับการว่าจ้างให้สนับสนุนแผนการของเขาสำหรับหอดูดาว เธอก้าวไปสู่ตำแหน่งสตรีในดาราศาสตร์ที่เหนือกว่าคอมพิวเตอร์ แต่เธอก็ยังพบกับอุปสรรคที่ขัดขวางไม่ให้เธอเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่สมบูรณ์อย่างที่เธอต้องการ เนื่องจากผู้หญิงเพิ่งเริ่มประสบความสำเร็จในศตวรรษที่ 20 ผลงานที่เป็นตัวเอก

เชื่อว่าวิธีการทั้งอวัยวะหรือทั้งร่างกายจะเป็นประโยชน์ต่อความเข้าใจของเราเกี่ยวกับโรคต่างๆ เช่น มะเร็ง เธอยังคิดว่าโครงการ มีความสัมพันธ์ที่ดีกับซึ่งเป็นสมาคมระหว่างประเทศที่เธอร่วมก่อตั้งเพื่อสร้างแผนที่อ้างอิงที่ครอบคลุมของเซลล์มนุษย์ทั้งหมด “[มัน] สามารถช่วยให้เราเห็นว่าเซลล์ประเภทเหล่านี้ 

 ซึ่งเรากำหนดลักษณะเฉพาะในระดับโมเลกุล  พอดีกับภาพรวมที่ใหญ่ขึ้นของอวัยวะ สิ่งนี้จะช่วยเชื่อมช่องว่างระหว่างเซลล์และระบบต่าง ๆ ทำให้เห็นภาพของร่างกายมนุษย์แบบองค์รวมมากขึ้น”

เวลาที่สวยงามนอกเหนือจากผลกระทบทางวิทยาศาสตร์อันยิ่งใหญ่ของเทคนิคการถ่ายภาพนี้แล้ว 

ภาพที่ถ่ายยังมีความสวยงามโดยธรรมชาติอีกด้วย ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2564 นิตยสารได้เลือกภาพ ของปอดเป็นหนึ่งในภาพวิทยาศาสตร์ที่ชื่นชอบแห่งปี Francesco Sette นักฟิสิกส์ที่เป็นผู้อำนวยการใหญ่ของ ESRF ตั้งแต่ปี 2009 ได้เปรียบเทียบความก้าวหน้าของเทคนิคนี้กับภาพวาดกายวิภาคของ ในช่วงต้นศตวรรษที่ 16 ภาพวาดเหล่านั้นให้ข้อมูลเชิงลึกที่ไม่เคยปรากฏมาก่อน

แนะนำ ufaslot888g