η φυσική στη μαγική τεχνολογία! 1

𝐸 = ℏ𝜔v ℏ =ℎ

2𝜋

σταθ. Planck

έχει δει κανείς σας ένα ηλεκτρόνιο;

2

too small to see!

3

άτομο;

4

το φερμιόνιο του Μαγιοράνα;

είναι μισό ηλεκτρόνιο!

θάλασσα Fermi

τους έχετε δει;

5

νανοεπιστήμες

6 𝟏𝒏𝒎 = 10−𝟗𝒎 = 𝟎. 𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟏𝒎

7

transistor pentium

μέγεθος

mnm 9101

mm 6101

mmm 3101

1950 2020 1995 2002 έτος

2020 άτομο!

κάθε 1,5 χρόνο το μισό μέγεθος!

ο νόμος του Moore

8

τα ηλεκτρόνια υπακούουν

στους νόμους της κβαντικής φυσικής … είναι σε μια

κατάσταση

…κι όχι μόνο τα ηλεκτρόνια!

9

(ii) δράση από απόσταση: εναγκαλισμός, τηλεμεταφορά

κβαντική φυσική

(i) τυχαίο: υπέρθεση, qubit

οι νόμοι της φύσης είναι κβαντικοί!

10

(ii) για τη δράση από απόσταση: “είναι το παράδοξο EPR!”

(i) για το τυχαίο: “Ο Θεός δεν παίζει ζάρια!”

o Einstein έχει πει

… έκανε λάθος!

11

η γάτα του Schrodinger

1b a y +

ζωντανή και νεκρή ταυτόχρονα!

ένα φωτόνιο περνάει ταυτόχρονα από τις σχισμές 0 και 1 και “συμβάλλει” με τον εαυτό του!

0

1

το πείραμα δύο σχισμών:

12

κβαντική τηλεμεταφορά

Οι υπολογιστές “μιλάνε” άλλη γλώσσα!

13

τη δυαδική (0 ή 1) με bit

π.χ. …0010111001001…

στη κβαντική πληροφορία;

7

qubit=quantum + bit

0 και 1 ταυτόχρονα!

15

η μέτρηση του ενός καθορίζει και το άλλο!

ο εναγκαλισμός παραμένει ακόμη κι

αν απομακρύνω τα qubits έτη φωτός μακριά! ξεπερνάει την ταχύτητα του

φωτός c (το άνω όριο ταχύτητας στο σύμπαν)!

2ο

εναγκαλισμένα qubits!

16

με qubits (0 και 1), από άτομα, ένα, δύο, τρία,…

1 0 0

0 1 1 1 1

ταινία

μνήμη

συνηθισμένοι υπολογιστές

με bits (0 ή 1)

τεράστια μνήμη

εν παραλλήλω

ευαίσθητοι

… μαγικοί! 17

κβαντικοί υπολογιστές

18

κβαντικός υπολογιστής … με κοτσίδες!

τοπολογική προστασία π.χ. στα φερμιόνια του Μαγιοράνα

19

εναγκαλισμός qubits

qubits (0 και 1) αντί bits (0 ή 1)

κβαντικός υπολογιστής

“κβαντική θεωρία πληροφορίας” (διδάσκεται στο 8ο εξάμηνο)

20

D- wave κβαντικός υπολογιστής