Οι κβαντικοί κομπιούτερ-αστραπή πλησιάζουν...
Ένα "τσιπάκι" (ολοκληρωμένο κύκλωμα) που μπορεί να αποθηκεύσει φως, έστω και για ένα εκατομμυριοστό του δευτερολέπτου, αποτελεί ένα σημαντικό βήμα για τη δημιουργία ενός οπτικού κομπιούτερ γρήγορου σαν αστραπή.
Το φως είναι το ταχύτερο πράγμα στο σύμπαν, πράγμα που το καθιστά ιδανικό για τη μεταφορά πληροφοριών σε μεγάλες αποστάσεις. Άλλωστε, ήδη ένα μεγάλο μέρος των πληροφοριών που "κυλά" στα δίκτυα του Ίντερνετ, ταξιδεύει με τη μορφή φωτός μέσω των οπτικών ινών. Όταν όμως το φως φτάνει στον προορισμό του, στο τέλος της οπτικής ίνας αναγκαστικά η ταχύτητά του επιβραδύνεται και τα μεταφερόμενα δεδομένα πρέπει να μετατραπούν σε ηλεκτρικά σήματα προς επεξεργασία. Αν πρέπει να σταλούν πίσω από εκεί που ήρθαν, γίνεται η αντίστροφη διαδικασία και τα ηλεκτρικά σήματα μετατρέπονται σε φως κ.ο.κ.
Όλη αυτή η διαδικασία είναι δαπανηρή και πολύπλοκη, γι' αυτό αναζητείται ένας τρόπος να μην χρειάζεται αυτή η συνεχής μετατροπή, πράγμα που θα επιτρέψει την ανάδυση μιας νέας γενιάς ταχύτατων οπτικών κομπιούτερ και πλήρως οπτικών δικτύων. Αυτό δεν έχει συμβεί ακόμα, σύμφωνα με το τριμηνιαίο ένθετο "Τεχνολογία" του "Εκόνομιστ", επειδή, αντίθετα με τη δυνατότητα "χειραγώγησης" ενός ηλεκτρονίου (που μπορεί να επιταχυνθεί, να επιβραδυνθεί ή να ακινητοποιηθεί), δεν μπορεί να συμβεί το ίδιο με την ταχύτητα του φωτός. Έτσι, τα φωτόνια δεν είναι "βολικά" σαν τα ηλεκτρόνια, με συνέπεια να πρέπει να μεταφερθούν τα δεδομένα από τα φωτόνια στα ηλεκτρόνια, προκειμένου να μπορούν να διακρατηθούν σε μια μνήμη υπολογιστή.
Όμως μια νέα ανακάλυψη, που έγινε από ερευνητική ομάδα του πανεπιστημίου της Γενεύης, υπό τον φυσικό Nicolas Gisin, και δημοσιεύτηκε στο περιοδικό "Nature", προσφέρει μια πολλά υποσχόμενη διέξοδο στο πρόβλημα, αναπτύσσοντας ένα τσιπ κομπιούτερ που μπορεί να κρατήσει τα φωτόνια έστω και για ένα εκατομμυριοστό του δευτερολέπτου. Αν και ο χρόνος αυτός φαίνεται ασήμαντος, στην πραγματικότητα ένα φωτόνιο μπορεί να ταξιδέψει 300 μέτρα μέσα σε αυτό το απειροελάχιστο χρονικό διάστημα, που είναι αρκετό για να γίνουν ουκ ολίγοι υπολογισμοί.
Η ελβετική ομάδα στην πραγματικότητα δεν επιβραδύνει το φως, αλλά έχει δημιουργήσει ένα θάλαμο από σπάνια μέταλλα (νεοδύμιο, ύττριο, βανάδιο), στο εσωτερικό του οποίου περιορίζεται το φως αντανακλώμενο στα "τοιχώματά" του. Είναι σημαντικό ότι αυτή η αναπήδηση του φωτός στα "τοιχώματα" του θαλάμου δεν καταργεί το περίφημο και μυστηριώδες φαινόμενο της "κβαντικής εμπλοκής", κατά το οποίο δύο φωτόνια, αν και σε απόσταση μεταξύ τους, βρίσκονται σε ένα είδος αλληλοεπίδρασης, καθώς αν αλλάξει η κατάσταση του ενός, αλλάζει και του άλλου.
Είναι ακριβώς αυτή η "εμπλοκή" που επιτρέπει να γίνουν παράλληλα τεράστιοι όγκοι υπολογισμών, με αποτέλεσμα οι κβαντικοί υπολογιστές του μέλλοντος να ξεπερνούν κατά πολύ τους σημερινούς σε ταχύτητα και υπολογιστικές δυνατότητες. Η κβαντική εμπλοκή επίσης υπόσχεται κρυπτογραφία που να μην "σπάει" με τίποτε.
Πέρυσι ο Gisin και άλλοι τρεις ερευνητές από το πανεπιστήμιο της Γενεύης απέδειξαν πειραματικά ότι δύο υποατομικά σωματίδια μπορούν να επικοινωνήσουν σχεδόν αυτόματα, αν και απέχουν μεγάλες αποστάσεις, αποδεικνύοντας ένα από τα βασικά αξιώματα της κβανοτμηχανικής. Η ελβετική ομάδα διεχώρισε δύο φωτόνια, που προηγουμένως ήσαν κβαντικά "πλεγμένα", και τα έστειλε, δια μέσου δύο διαφορετικών καλωδίων οπτικών ινών, σε δύο ελβετικά χωριά που απείχαν 18 χλμ. μεταξύ τους. Όπως αποδείχτηκε, όποια αλλαγή (π.χ. "χρώματος") συνέβαινε στο ένα φωτόνιο, χωρίς χρονική υστέρηση συνέβαινε και στο άλλο, παρόλο που απείχαν τόσα χιλιόμετρα.
Σύμφωνα με τους υπολογισμούς, ό,τι κι αν ήταν αυτό που επηρέαζε τα φωτόνια ταυτόχρονα, ταξίδευε με ταχύτητα τουλάχιστον 10.000 φορές πιο γρήγορα από το φως. Συνεπώς, ο Αϊνστάιν είχε άδικο που θεωρούσε ότι τίποτε δεν μπορεί να ταξιδέψει πιο γρήγορα από το φως. Η σχετική επιστημονική εργασία δημοσιεύτηκε στο περιοδικό "Nature" και προκάλεσε αίσθηση στην επιστημονική κοινότητα.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου