Los álbumes de recortes o las redes sociales son colecciones de datos en su mayoría sin clasificar. La búsqueda de elementos individuales en volúmenes de datos muy grandes, es decir, la aguja en el pajar de datos, es extremadamente compleja para las computadoras clásicas. Los científicos del Instituto de Tecnología de Karlsruhe KITahora implementado mecánicamente y ejecutado con éxito el algoritmo de Grover, un proceso para la búsqueda rápida de un elemento de búsqueda en bases de datos sin clasificar.
Una computadora cuántica universal todavía es una visión. Sin embargo, los sistemas cuánticos especiales que prometen resolver ciertas tareas más rápidamente que una computadora clásica ya están jugando un papel importante en la ciencia. Para encontrar de manera confiable un determinado elemento en datos no clasificados, un sistema convencionalla computadora tiene que ejecutar sucesivamente todos los elementos de búsqueda en el caso más desfavorable. Un sistema cuántico con un algoritmo de búsqueda de Grover implementado acelera la búsqueda de forma cuadrática.
Los equipos de investigación encabezados por los profesores Wolfgang Wernsdorfer y Mario Ruben de KIT, junto con científicos del Institut Néel Grenoble, han logrado hacer esto: los científicos aplicaron el algoritmo de Grover a un imán molecular y, por lo tanto, crearon un sistema cuántico,cuya tarea es la búsqueda rápida de elementos de búsqueda en datos no clasificados.
En su último proyecto de investigación, demostraron la viabilidad de una búsqueda rápida de una pequeña base de datos de cuatro elementos. "Pero este método puede implementarse en cualquier sistema cuántico con muchos niveles de energía no equidistantes, lo que abre el camino hacia unalgoritmo universal de búsqueda cuántica ", dice el profesor Ruben.
Los científicos implementaron el algoritmo de Grover en un imán molecular que fue sometido a superposición con microondas especialmente diseñadas. La superposición es un efecto cuántico, en el que una partícula asume diferentes estados al mismo tiempo. Al ejecutar las operaciones cuánticas, una sola moléculael transistor lee los resultados de la búsqueda. Una animación ilustra este proceso.
Wolfgang Wernsdorfer, profesor del Instituto Physikalisches e Instituto de Nanotecnología INT de KIT, enfatiza que los estados cuánticos fueron manipulados a temperaturas muy bajas utilizando campos eléctricos exclusivamente ". Es por eso que esperamos que esta tecnología pueda integrarse en los dispositivos electrónicos actuales", Agrega Wernsdorfer.
El transistor de molécula personalizado fue sintetizado por el equipo de Mario Ruben en INT e Instituto de Química Inorgánica del KIT. En su centro, se encuentra un átomo de terbio con un momento magnético pronunciado, un giro. El terbio está rodeado de moléculas orgánicas que lo protegencontra impactos externos.
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Materiales proporcionado por Instituto Karlsruher für Technologie KIT . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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