Kuidas 2D materjalid võivad viia kiiremate arvutiteni?
Võtmed kaasavõtmiseks
- Teadlased ütlevad, et kahemõõtmeliste materjalide kasutamine võib kaasa tuua kiiremad arvutid.
- Avastus võib olla osa tulevasest revolutsioonist selles valdkonnas, mis hõlmab kvantarvuteid.
- Honeywell teatas hiljuti, et on püstitanud uue kvantmahu rekordi, mis mõõdab üldist jõudlust.
Hiljutised edusammud füüsikas võivad tähendada oluliselt kiiremaid arvuteid, mis viivad revolutsioonini kõiges alates ravimite avastamisest kuni kliimamuutuste mõjude mõistmiseni, väidavad eksperdid.
Teadlased on tuvastanud ja kaardistanud uut tüüpi transistori elektroonilised pöörlemised. See uurimus võib viia kiiremate arvutiteni, mis kasutavad ära elektronide loomulikku magnetismi, mitte ainult nende laengut. Avastus võib olla osa tulevasest revolutsioonist selles valdkonnas, mis hõlmab kvantarvuteid.
"Kvantarvutid töötlevad teavet põhimõtteliselt erineval viisil kui klassikalised arvutid, mis neid võimaldavad lahendada probleeme, mis on tänapäeva klassikaliste arvutitega praktiliselt lahendamatud," John Levy, ettevõtte kaasasutaja ja tegevjuht. a
"Näiteks Google'i ja NASA katses saadi konkreetse kvantrakenduse tulemused väikese arvu minutitega võrreldes hinnanguliselt 10 000 aastaga kuluks maailma võimsaimale superarvutile. maailm."
Kahemõõtmelised materjalid
Hiljutises avastuses uurisid teadlased uut valdkonda, mida nimetatakse spintroonikaks, mis kasutab arvutuste tegemiseks elektronide spinni. Praegune elektroonika kasutab arvutuste tegemiseks elektronide laengut. Kuid elektronide spinni jälgimine on osutunud keeruliseks.
Materjaliteaduse osakonna juhitud meeskond Tsukuba ülikool väidab, et on kasutanud elektronide spinresonantsi (ESR), et jälgida molübdeendisulfiidtransistori kaudu liikuvate paaritute spinnide arvu ja asukohta. ESR kasutab sama füüsilist põhimõtet nagu MRI-seadmed, mis loovad meditsiinilisi kujutisi.
"Kujutage ette kvantarvutirakenduse ehitamist, mis on piisav kliiniliste ravimiuuringute ohutuse ja tõhususe simuleerimiseks – ilma neid kunagi päris inimese peal testimata."
Transistori mõõtmiseks tuli seade jahutada vaid 4 kraadini üle absoluutse nulli. "ESR-i signaale mõõdeti samaaegselt äravoolu ja värava vooludega," ütles uuringu kaasautor, professor Kazuhiro Marumoto. pressiteade.
Kasutati ühendit nimega molübdeendisulfiid, kuna selle aatomid moodustavad peaaegu tasase kahemõõtmelise (2D) struktuuri. "Teoreetilised arvutused tuvastasid veelgi spinnide päritolu," ütles teine kaasautor, professor Małgorzata Wierzbowska pressiteates.
Edusammud kvantarvutuses
Kvantandmetöötlus on teine andmetöötluse valdkond, mis areneb kiiresti. Honeywell hiljuti välja kuulutatud et see on püstitanud uue kvantmahu rekordi, mis on üldise jõudluse mõõdupuu.
"See kõrge jõudlus koos väikese veaga keskmise vooluringi mõõtmisega pakub ainulaadseid võimalusi, millega kvantalgoritmi arendajad saavad uuendusi teha," ütles ettevõte väljaandes.
Kui klassikalised arvutid toetuvad kahendbittidele (ühed või null), siis kvantarvutid töötlevad teavet kubittide kaudu, mis kuna kvantmehaanika, võib eksisteerida kas ühe või nullina või mõlemana korraga – eksponentsiaalselt suurendades töötlemisvõimsust, Levy ütles.
Levy ütles, et kvantarvutid võivad käivitada mitmeid olulisi teaduslikke ja äriprobleeme puudutavaid rakendusi, mida varem peeti võimatuks. Tavalised kiirusmõõturid, nagu megahertsid, ei kehti kvantarvutuse puhul.
Kvantarvutite puhul ei ole oluline kiirus selles, kuidas me traditsiooniliste arvutite puhul kiirusest mõtleme. "Tegelikult töötavad need seadmed sageli palju suurema kiirusega kui kvantarvutid, " ütles Levy.
"Asi on selles, et kvantarvutid võivad käivitada mitmeid olulisi teaduslikke ja äriprobleeme puudutavaid rakendusi, mida varem peeti võimatuks."
Levy ütles, et kui kvantarvutid kunagi praktiliseks muutuvad, on viisid, kuidas tehnoloogia inimeste elusid uurimise ja avastamise kaudu mõjutada.
"Kujutage ette kvantarvutirakenduse ehitamist, mis on piisav kliiniliste ravimiuuringute ohutuse ja tõhususe simuleerimiseks – ilma neid kunagi päris inimese peal testimata," ütles ta.
"Või isegi kvantarvutirakendus, mis suudab simuleerida terveid ökosüsteemi mudeleid, aidates meil paremini hallata kliimamuutuste mõjusid ja nendega võidelda."
Varase faasi kvantarvutid on juba olemas, kuid teadlased näevad vaeva, et leida neile praktilist kasutust. Levy ütles, et Seeqc kavatseb kolme aasta jooksul tarnida "kvantarhitektuuri, mis on üles ehitatud reaalsete probleemide ümber ja millel on võime skaleerida vastavalt ettevõtete vajadustele."
Levy ütles, et kvantarvutid pole tavakasutaja jaoks saadaval aastaid. "Kuid selle tehnoloogia ärirakendused on juba nähtavad andmemahukad tööstusharud, nagu ravimiarendus, logistika optimeerimine ja kvant keemia," lisas ta.