สล็อตออนไลน์ คอมพิวเตอร์ควอนตัมมีขนาดเล็กที่สุดเท่าที่เคยมีมา นักฟิสิกส์อ้างสิทธิ์

สล็อตออนไลน์ คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่เล็กที่สุดจนถึงปัจจุบัน ถูกอ้างสิทธิ์โดยทีมนักวิจัยในออสเตรีย สวิตเซอร์แลนด์ และเยอรมนี Ivan Pogorelov จาก University of Innsbruck และเพื่อนร่วมงานได้สร้างระบบที่ประกอบด้วยควอนตัมบิต (qubits) ที่พันกันอย่างแน่นหนา โดยใช้สตริงของไอออนที่ติดอยู่กับพัลส์เลเซอร์และอยู่ในชั้นวางเซิร์ฟเวอร์มาตรฐานอุตสาหกรรมสองแห่ง

ทีมงานกล่าวว่าประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์

ตรงกับระบบที่ล้ำสมัยที่มีอยู่ และเชื่อว่าการตั้งค่าของพวกเขาสามารถนำการใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใช้งานได้อย่างแพร่หลายเข้ามาใกล้ความเป็นจริงมากขึ้น

เมื่อเทคโนโลยีพัฒนาขึ้น คอมพิวเตอร์ควอนตัมกำลังรวมคิวบิตจำนวนมากขึ้นโดยมีเป้าหมายเพื่อสร้างอุปกรณ์ที่สามารถแก้ปัญหาบางอย่างได้เร็วกว่าคอมพิวเตอร์ทั่วไป วิธีการรวม qubits ที่มีอยู่มักจะต้องใช้ห้องที่เต็มไปด้วยอุปกรณ์ ดังนั้นตอนนี้นักวิจัยจึงหันความสนใจไปที่การพัฒนาการใช้งานที่กะทัดรัดและใช้งานได้จริงมากขึ้น อย่างไรก็ตาม ความพยายามเหล่านี้เผชิญกับความท้าทายมากมาย รวมถึงวิธีผลิต qubits ที่เหมือนกันจำนวนมากได้อย่างน่าเชื่อถือ และวิธีการรักษาความสอดคล้องของควอนตัมของ qubits ระหว่างการดำเนินการที่ซับซ้อน เช่น การพัวพันกับควอนตัมของไอออน

แคลเซียมไอออนPogorelov และเพื่อนร่วมงานจัดการกับความท้าทายเหล่านี้ในระบบที่ใช้แคลเซียมไอออนที่พันกันเป็นคิวบิต ไอออนจะถูกกักไว้ในกับดักของ Paul ซึ่งจำกัดอนุภาคที่มีประจุโดยใช้สนามไฟฟ้าไดนามิก ภายในกับดัก การพัวพันของไอออนมากถึง 50 ตัวสามารถทำได้ผ่านการโต้ตอบกับพัลส์เลเซอร์ ซึ่งยังใช้ในการอ่านและเขียนข้อมูลควอนตัมลงบนไอออนแต่ละตัว

คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ติดอยู่กับไอออน 

โดยแสดงจุดเรืองแสง (ไอออน) ที่ลอยอยู่เหนือชิป

กลยุทธ์การเพิ่มประสิทธิภาพประตูใหม่สามารถเพิ่มประสิทธิภาพในคอมพิวเตอร์ควอนตัมไอออนที่ติดอยู่

การตั้งค่าของทีมมีขนาดกะทัดรัดพอที่จะนำไปใช้ภายในโมดูลต่างๆ ที่ใช้แร็คเซิร์ฟเวอร์มาตรฐานอุตสาหกรรมสองแห่ง โมดูลที่วางซ้อนกันได้ภายในกล่องอลูมิเนียมประกอบด้วยส่วนประกอบไฟฟ้าทั้งหมดที่จำเป็นในการสร้างและควบคุมแสงเลเซอร์และส่วนประกอบที่จำเป็นทั้งหมดสำหรับการสื่อสารและการควบคุมระยะไกล

ในการสาธิตเบื้องต้น ทีมงานใช้การตั้งค่านี้เพื่อสร้างสถานะ Greenberger-Horne-Zeilinger ที่มี qubits ที่พัวพันอย่างเต็มที่ถึง 24 ตัว ระหว่างการดำเนินการนี้ ไอออนจะเก็บข้อมูลควอนตัมไว้โดยไม่จำเป็นต้องใช้เทคนิคการลดข้อผิดพลาด ซึ่งตรงกับประสิทธิภาพของการใช้งานที่ล้ำสมัยที่มีขนาดใหญ่กว่ามาก

ทีมงานกล่าวว่าระบบโมดูลาร์มีความเสถียรทางกลสูง ชิ้นส่วนที่เปลี่ยนได้ง่าย และข้อกำหนดขั้นต่ำสำหรับการบำรุงรักษาระบบ พวกเขากล่าวว่าระบบสามารถทำงานได้โดยผู้ที่ไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญที่ได้รับการฝึกอบรม และผู้คนทั่วโลกสามารถใช้ระบบนี้ผ่านควอนตัมคอมพิวติ้งบนคลาวด์ได้ Pogorelov และเพื่อนร่วมงานกำลังทำการปรับปรุงเพิ่มเติมในระบบของพวกเขาโดยมีเป้าหมายเพื่อให้เกิดการพัวพันกับ 50 qubits ทั้งหมดที่ติดอยู่ภายในสตริงไอออน

Munoz, Ellis และเพื่อนร่วมงานได้ใช้เทคนิคการสร้างภาพขึ้นใหม่กับชุดข้อมูล PET และประเมินความคมชัดและจุดรบกวนของภาพที่ได้ พวกเขาวัดความเปรียบต่างเป็นค่าสัมประสิทธิ์การกู้คืนความคมชัดระหว่างกล้ามเนื้อหัวใจห้องล่างซ้ายและสระเลือด และเสียงรบกวนที่คำนวณเป็นค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานของว็อกเซลภายในกล้ามเนื้อหัวใจ

หลังจากเปรียบเทียบวิธีการสร้างภาพ PET 

แบบใหม่สำหรับผู้ป่วยทั้งสองกลุ่มแล้ว นักวิจัยรายงานว่าวิธีการแต่ละวิธีเพิ่มคอนทราสต์ในภาพเพิ่มขึ้น แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วจะมีต้นทุนของสัญญาณรบกวนที่เพิ่มขึ้นก็ตาม อย่างไรก็ตาม เฟรมเวิร์กที่เสนอซึ่งรวม MR-Guidance ไว้นั้นปรับปรุงคอนทราสต์ให้ดียิ่งขึ้นในขณะที่ลดสัญญาณรบกวน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง คอนทราสต์ของกล้ามเนื้อหัวใจและหลอดเลือดเพิ่มขึ้น 143% โดยเฉลี่ย เมื่อเทียบกับภาพ PET ที่ไม่มีไกด์และไม่มีการแก้ไขแบบเดิม คำแนะนำทางกายวิภาคลดสัญญาณรบกวนของภาพลง 16.1% เมื่อเทียบกับการสร้างใหม่ที่ไม่มีการนำทาง

แม้ว่าการค้นพบนี้จะมีแนวโน้มที่ดี แต่อาจจำเป็นต้องปรับปรุงเพิ่มเติมเพื่อลดเสียงรบกวนให้อยู่ในระดับที่ยอมรับได้ในทางการแพทย์ นักวิจัยแนะนำว่าสิ่งนี้สามารถทำได้ด้วยข้อมูลแนวทาง MR ที่ดีขึ้นหรือโดยการสร้างแบบจำลองความไม่แน่นอนของข้อมูลคำแนะนำ

“ผลของเราชี้ให้เห็นว่าการใช้ข้อมูล MR เพื่อแก้ไขการเคลื่อนไหวทางสรีรวิทยาของผู้ป่วยและดำเนินการ denoising เฉพาะผู้ป่วยอาจช่วยให้สร้างการกระจายตัวของ PET radiotracer ได้แม่นยำยิ่งขึ้นในกรณีของเราคือ18 F-FDG ซึ่งจะทำให้แพทย์มั่นใจได้ว่าภาพ PET ของหัวใจที่อ่านอยู่นั้นเป็นตัวแทนของสรีรวิทยาของผู้ป่วยอย่างแท้จริง ปราศจากสิ่งแปลกปลอมจากการเคลื่อนไหว เสียงของภาพ หรือสิ่งประดิษฐ์อื่นๆ ในการสร้างใหม่” มูนอซและเอลลิสอธิบาย

“โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ในผลลัพธ์ของเรา เราสังเกตเห็นการแสดงภาพข้อบกพร่องของกล้ามเนื้อหัวใจตายที่ดีขึ้น ซึ่งแสดงเป็นอัตราส่วนความคมชัดต่อสัญญาณรบกวนที่เพิ่มขึ้นระหว่างข้อบกพร่องและเนื้อเยื่อที่มีสุขภาพดีโดยรอบ” พวกเขากล่าวเสริม “เราคิดว่าสิ่งนี้อาจส่งผลให้มีความไวในการวินิจฉัยเพิ่มขึ้นต่อข้อบกพร่องของกล้ามเนื้อหัวใจในการปฏิบัติทางคลินิก โดยการช่วยให้สามารถตรวจหาข้อบกพร่องที่มีขนาดเล็กลงและปรับปรุงการกำหนดขอบเขตของเนื้อเยื่อที่เป็นโรคได้ อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อศึกษาผลกระทบของการปรับปรุงเหล่านี้ในการตัดสินใจทางคลินิก”

Munoz และ Ellis ยังชี้ให้เห็นด้วยว่าเมื่อเร็ว ๆ นี้ได้มีการแนะนำเครื่องตรวจวัดรังสีชนิดใหม่นอกเหนือจาก18 F-FDG สำหรับการถ่ายภาพด้วย PET-MR ของกล้ามเนื้อหัวใจ “บางส่วนของสิ่งเหล่านี้ เช่น18 F-NaF โดยทั่วไปจะสร้างภาพ PET ที่มีคุณภาพต่ำมาก อันเนื่องมาจากการเคลื่อนไหวทางสรีรวิทยาและการดูดกลืนรังสีต่ำจากกระบวนการทางชีววิทยาที่เป็นปัญหา” พวกเขาอธิบาย “เราเชื่อว่าการฟื้นฟู PET แบบ MR-guided ที่แก้ไขการเคลื่อนไหวของเรานั้นสามารถพิสูจน์ได้ว่ามีประโยชน์อย่างยิ่งในสถานการณ์เหล่านี้ ซึ่งช่วยในการนำเครื่องตรวจวัดรังสีที่ล้ำสมัยเหล่านี้มาใช้ในการปฏิบัติทางคลินิก” สล็อตออนไลน์