Հուլիսի 20-ին քվանտային ֆիզիկայի փորձագետ դոկտոր Ջեյմս Քուաչը միացավ Ավստրալիայի Ադելաիդայի համալսարանին որպես այցելու գիտնական՝ խթանելու քվանտային մարտկոցների գործնական կիրառումը:

Դոկտոր Քուարկն ավարտել է Մելբուռնի համալսարանը և աշխատել որպես գիտաշխատող համապատասխանաբար Տոկիոյի և Մելբուրնի համալսարաններում: Քվանտային մարտկոցը տեսականորեն սուպեր մարտկոց է, որն ունի ակնթարթային լիցքավորման հնարավորություն: Այս հայեցակարգն առաջին անգամ առաջարկվել է 2013թ.

Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ լիցքավորման գործընթացում, համեմատած չխճճված քվանտի հետ, խճճված քվանտը անցնում է ավելի կարճ տարածություն ցածր էներգիայի և բարձր էներգիայի վիճակի միջև: Որքան շատ կիուբիթներ, այնքան ավելի ուժեղ է խճճվածությունը, և այնքան ավելի արագ կլինի լիցքավորման գործընթացը տեղի ունեցող «քվանտային արագացման» պատճառով: Ենթադրելով, որ 1 կուբիթը լիցքավորելու համար պահանջվում է 1 ժամ, ապա 6 քյուբիթին անհրաժեշտ է ընդամենը 10 րոպե:

«Եթե կա 10,000 քյուբիթ, այն կարող է ամբողջությամբ լիցքավորվել մեկ վայրկյանից պակաս ժամանակում», – ասում է դոկտոր Քուարկը:

Քվանտային ֆիզիկան ուսումնասիրում է ատոմային և մոլեկուլային մակարդակներում շարժման օրենքները, ուստի սովորական ֆիզիկան չի կարող բացատրել մասնիկների շարժման օրենքները քվանտային մակարդակում։ Քվանտային մարտկոցը, որը հնչում է «աննորմալ», կախված է իրագործվելիք քվանտի հատուկ «խճճվածությունից»:

Քվանտային խճճվածությունը վերաբերում է այն փաստին, որ այն բանից հետո, երբ մի քանի մասնիկներ օգտագործվում են միմյանց համար, քանի որ յուրաքանչյուր մասնիկի բնութագրերը ինտեգրվել են ընդհանուր բնույթին, անհնար է նկարագրել յուրաքանչյուր մասնիկի բնույթը առանձին, միայն ընդհանուր համակարգի բնույթը:

«Դա (քվանտային) խճճվածության պատճառով է, որ հնարավոր է արագացնել մարտկոցի լիցքավորման գործընթացը»: Դոկտոր Քուարկն ասաց.

Այնուամենայնիվ, քվանտային մարտկոցների գործնական կիրառման մեջ դեռևս կան երկու հայտնի չլուծված խնդիրներ՝ քվանտային տարրալուծում և ցածր էներգիայի պահեստավորում:

Քվանտային խճճվածությունը չափազանց բարձր պահանջներ ունի շրջակա միջավայրի նկատմամբ, այսինքն՝ ցածր ջերմաստիճան և մեկուսացված համակարգեր: Տիպիկ քվանտային համակարգը մեկուսացված համակարգ չէ, և անհնար է քվանտային վիճակ պահպանել այդքան երկար ժամանակ։ Քանի դեռ այս պայմանները փոխվում են, քվանտը և արտաքին միջավայրը կօգտագործվեն, և քվանտային համահունչությունը կթուլանա, այսինքն՝ «դեկոհերենցիայի» էֆեկտը, և քվանտային խճճվածությունը կվերանա:

Ինչ վերաբերում է քվանտային մարտկոցների էներգիայի պահպանմանը, իտալացի ֆիզիկոս Ջոն Գուլդը 2015 թվականին ասել է. Մենք պարզապես տեսականորեն ապացուցեցինք, որ այն համակարգ է մուտքագրում։ Երբ խոսքը վերաբերում է էներգիային, քվանտային ֆիզիկան կարող է արագացում բերել»:

Նույնիսկ եթե դեռ խնդիրներ կան լուծելու, դոկտոր Քուարկը դեռ վստահ է քվանտային մարտկոցների գործնական կիրառմանը: Նա ասաց. «Ֆիզիկոսների մեծ մասը պետք է մտածի նույնը, ինչ ես՝ մտածելով, որ քվանտային մարտկոցները կիրառական տեխնոլոգիա են, որը մենք չենք կարող ստանալ մեկ ցատկով»:

Դոկտոր Քուարկի առաջին նպատակն է ընդլայնել քվանտային մարտկոցների տեսությունը, ստեղծել լաբորատորիայում քվանտային խճճվածության համար բարենպաստ միջավայր և ստեղծել առաջին քվանտային մարտկոցը:

Հաջողությամբ գործնական օգտագործման մեջ մտնելուց հետո քվանտային մարտկոցները կփոխարինեն ավանդական մարտկոցներին, որոնք օգտագործվում են փոքր էլեկտրոնային սարքերում, ինչպիսիք են բջջային հեռախոսները: Եթե ​​բավականաչափ մեծ հզորությամբ քվանտային մարտկոց կարող է արտադրվել, այն կարող է ծառայել լայնածավալ սարքավորումների, որոնք սնուցվում են վերականգնվող էներգիայով, ինչպիսիք են նոր էներգիայի մեքենաները: