Mémoire quantique de type qubit (protium)

Kartazion · March 2021

Procédé théorique de fabrication de mémoire quantique de type qubit. Mémoire quantique du proton électron

Il s'agit d'avoir un proton isolé sans électron, et d'y ioniser un électron intriqué au proton. La conservation du nombre quantique subsiste. Le nombre quantique magnétique ml semble être le meilleur des candidats.

Après avoir défini une valeur du nombre quantique à une paire d'électrons intriqués, l'idée est celle de ioniser l'un des deux électrons à un proton isolé. Après acquisition de l'électron par le proton, la valeur du nombre quantique est gardée par le proton pour une durée de vie limité à l'atome du protium, l'isotope le plus commun de hydrogène et le seul isotope stable sans neutron.

- En pratique, peut-on avoir un proton isolé ?

- Lors de la ionisation, le défi technique reste-t-il dans la conservation de ml ? Ou de la projection du moment angulaire ?

Merci.

YvesM · March 2021

Bonjour,

Pour ne pas digresser sans fin sur la réalisation physique des Qubits, je réponds à tes questions en supposant les avoir comprises.

Pour avoir un proton isolé ‘en pratique’, c’est possible quand on est dans un laboratoire spécialisé en physique quantique. Donc tu peux oublier cette idée pour faire un Qubit dans un ordinateur quantique. Pour réaliser un tel ordinateur, on utilise des matériaux (atomes ou molécules) et non pas des particules isolées.

On prend un matériau. On bombarde par un faisceau d’électrons. Les protons éjectés sont piégés par un champ magnétique. On laisse échapper les protons jusqu’à qu’il en reste un seul. Et voilà ! Un proton isolé dans toute sa splendeur.

On sait le faire depuis 10 ans.

On s’amuse à mesurer le facteur g avec une grande précision.

Les physiciens des particules en tirent des spéculations sur les propriétés de la matière noire...

Pour la seconde question, si tu ionises un atome, l’énergie en jeu va tout saloper ton expérience quantique. Dans la pratique, on préfère préparer l’état quantique d’électron (spin) dans un matériau sous deux champs magnétiques perpendiculaires (un constant et l’autre oscillant) ; on baisse la température pour minimiser le couplage spin-orbite ; et on cherche la perfection structurelle car les défauts foutent le bordel.

Je te laisse lire la littérature sur le sujet.

Kartazion · March 2021

Bonjour,

YvesM écrivait:

> ... Pour réaliser un tel ordinateur, on utilise des matériaux (atomes ou molécules) et non pas des particules isolées.

Sauf erreur de ma part, je pense que c'est plutôt l'inverse. Par exemple nous utilisons un photon ou un ion comme qubit.

YvesM écrivait:

> Pour la seconde question, si tu ionises un atome, l’énergie en jeu va tout saloper ton expérience quantique.

Il faut savoir que le nombre quantique reste invariant et fait l'objet d'une conservation lors d'une réaction nucléaire.

Kartazion · March 2021

Astuce : À défaut de pouvoir isoler qu'un seul proton, nous pouvons ioniser l'ensemble d'une mole. La mole aurait donc plusieurs copies de la même information quantique.

Kartazion · March 2021

Pour info :

Il reste très facile de construire un qubit avec un photon par exemple. Pour cela il suffit de le polariser pour pouvoir lui attribuer une valeur en tant qu'information. Un photon individuel peut être décrit comme ayant une polarisation circulaire droite ou gauche, ou une superposition des deux. De manière équivalente, un photon peut être décrit comme ayant une polarisation linéaire horizontale ou verticale, ou une superposition des deux.

Cependant, et avec des qubits comme photons, le défi reste technique, et non théorique. Pour garder cette information attribuée au photon, il faut être capable de pouvoir la stocker aussi longtemps que possible, sans la regarder, jusqu'à la lecture finale du résultat.

Il faut bien comprendre que lorsque vous avez attribué une valeur à votre photon, vous ne pouvez pas lire cette valeur, du seul fait que de la regarder fausse ou dégrade le résultat. Garder la mémoire de l'information à pour but d'utiliser un traitement ultérieur de cette information avec un autre qubit par exemple, afin de croiser, et sans connaître les valeurs, les données entre elles. Des solutions existent avec les fameux pièges à photons... extraire les données quantiques en tant que lecture est aussi un défi technique.

Kartazion · March 2021

La mémoire quantique qui y est exposée, a le grand avantage de garder l'information dans le temps, et ce à travers la conservation de l'atome de protium. Il devient donc facilement imaginable de constituer un support de type disque dur, mais à un niveau quantique (chaque atome de protium est la mémoire d'un qubit individuel). Ils peuvent être classifiés et rangés.

Dans une seconde partie, et en temps normal, après avoir obtenu la lecture d'un qubit, et de par le principe de décohérence, il devient impossible de connaitre sans antécédent, son état antérieur originel à ce résultat. Dans le cas de la mémoire protium cela est différent. En effet il devient possible d'ioniser un groupe, ou une mole de protons avec la même information quantique. L'avantage est de pouvoir extraire par prélèvement une petite partie de cette mole pour une lecture de l'échantillon sans pour autant altérer la mémoire source. Cependant le nombre lecture y reste limité de par la taille et le nombre de protons choisi.

Cette invention de qubit reste française.

Kartazion · March 2021

Il serait plus juste de parler d'isotope que d'atome pour le protium.

J'attends vos réactions et vos compétences techniques sur cette nouvelle théorie de mémoire quantique de type qubit.

Merci

Kartazion · March 2021

Erratum

Il s'agit d'avoir un proton isolé sans électron, et d'y ioniser faire absorber un électron intriqué au proton. La conservation du nombre quantique subsiste. Le nombre quantique magnétique ml semble être le meilleur des candidats.

Après avoir défini une valeur du nombre quantique à une paire d'électrons intriqués, l'idée est celle de ioniser faire absorber l'un des deux électrons à un proton isolé.

...

Après acquisition de l'électron par le proton, la valeur du nombre quantique est gardée sur l'électron pour une durée de vie limité à l'atome d'hydrogène. Le proton seul, (le protium), est l'isotope le plus commun de hydrogène et le seul isotope stable sans neutron

...

La mémoire quantique qui y est exposée, a le grand avantage de garder l'information dans le temps, et ce à travers la conservation de l'atome d'hydrogène. Il devient donc facilement imaginable de constituer un support de type disque dur, mais à un niveau quantique (chaque atome d'hydrogène est la mémoire d'un qubit individuel). Ils peuvent être classifiés et rangés.

Mémoire quantique de type qubit (protium)

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