Forskere bestemmer ydeevnen af ​​multidimensionelle bits

Hvilken slags computere ville være tænkelige, hvis fysikken fungerede anderledes? Kvantefysikere Marius Krumm fra universitetet i Wien og Markus Müller fra Wien-instituttet for kvanteoptik og kvanteinformation fra det østrigske videnskabsakademi (ÖAW) spekulerer i teoretiske egenskaber ved fremtidige computere for at tilbyde interessant indsigt i kvanteberegning.

Standard computing bruger logik baseret på bits:mønstre af nuller og enere. kvantecomputere, på den anden side, arbejde med kvantebits. Begrebsmæssigt, disse er punkter på en tredimensionel kugle. Nordpolen repræsenterer nul og sydpolen repræsenterer én. En sådan "qubit" kan også finde sted midt imellem (f.eks. på ækvator) i de såkaldte superpositionstilstande.

I deres nuværende undersøgelse, Krumm og Müller betragter bits som punkter på en bold, også. Men i modsætning til kvantebit, denne bold er ikke begrænset til tre dimensioner. Et par år siden, to kvantefysikere fra universitetet i Wien og det østrigske videnskabsakademi foreslog alternativ fysik i verdener med mere end tre rumlige dimensioner. For at tjekke denne idé, Krumm og Müller lavede to antagelser om, hvordan disse bits er forbundet:For det første, de behandles via reversible porte som "AND" eller "NOT." Sekund, de opfylder en intuitiv egenskab ved klassisk og kvanteberegning:At kende de enkelte bits og hvordan de er korreleret giver et komplet billede.

Det overraskende resultat er, at selvom disse stykker ville være mere komplicerede, computere baseret på dem ville have ekstremt begrænsede kapaciteter. De ville ikke være hurtigere end kvantecomputere og kunne ikke engang udføre almindelige algoritmer. I denne forstand, den tredje dimension og kvantebitten er specielle, og det samme er kvanteberegning - i en sætning, som tidligere blev opfundet af datalogen Scott Aaronson, det er en "ø i teorirummet."