A villanykörték segíthetik a kvantumszámítógépek áramellátását
- A kutatók szerint újabb lépést tettek egy újfajta, kvantumbiteket vagy qubiteket használó számítógép felépítése felé.
- A kvantumszámítógépet egy villanykörte izzószálából elektronokat permeteznének meg.
- A szakértők szerint az új technika ígéretes, de még sok munka vár ránk, mielőtt a kvantumszámítógépek készen állnak az asztali számítógépre.
Olemedia / Getty Images
Egy egyszerű villanykörte lehet a kulcs a praktikus kvantumszámítógépek valósággá tételéhez, és lehetőséget ad a sokkal erősebb adatrögzítési képességekre.
Az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumának Argonne Nemzeti Laboratóriumának tudósai szerint megvan újabb lépést tett egy újfajta számítógép felépítése felé amely kvantumbiteket vagy qubiteket használ. A technika magában foglalja az elektronok permetezését egy villanykörte izzószáláról, a szerint friss lap a lektorált folyóiratban Természet.
Michael Nizich, a New York-i Technológiai Intézet informatikai professzora, aki nem vett részt a lapban, az Argonne-kutatást "elég fontosnak" nevezte a Lifewire-nek adott e-mailes interjújában.
"Ez megalapozhatja a funkcionális kvantumprocesszorok valóban megfizethető elosztását a számos számítástechnikai eszköz, amely a potenciálisan korlátlan számítógép-processzorok következő generációjához vezet" - mondta tette hozzá.
Better Bits
A kvantumszámítógépek a számítástechnika forradalmasításának ígéretét rejtik magukban. A hagyományos bináris számítástechnikával ellentétben a qubitek egy harmadik információegységet adnak a számítási folyamathoz – 1-0 helyett –, és ez 1-0-1/0, a TackleAI vezérigazgatója Sergio Suarez Jr mondta a Lifewire-nek e-mailben. A harmadik egység, az egyidejű 1 és 0 összeadását szuperpozíciónak nevezzük, ami azt jelenti, hogy ez 0 és 1 is, valamint az összes közötti pont.
"A qubitek szuperpozíciója lehetővé teszi a kvantumszámítógépek számára, hogy millió számításon dolgozzanak egyszerre exponenciálisan gyorsabbá és erősebbé teszi a kvantumszámítást, mint egy hagyományos számítógép” – mondta Suarez Jr mondott.
Az Argonne csapata egyetlen elektron kubitként való felhasználására összpontosított. A villanykörte izzószálának felmelegítése elektronáramot bocsát ki, de a qubitek nagyon érzékenyek a környező környezet zavaraira. A probléma elkerülése érdekében a kutatók egy elektront csapdába ejtettek egy ultratiszta szilárd neonfelületen vákuumban.
Dafei Jin / Argonne Nemzeti Laboratórium
"Ezzel a platformmal először értünk el erős kapcsolatot egyetlen elektron közel vákuum környezetben és egyetlen mikrohullámú foton között a rezonátorban." Xianjing Zhou, a lap első szerzője mondta egy sajtóközleményben. "Ez megnyitja a lehetőséget mikrohullámú fotonok használatára az egyes elektronkubitek szabályozására, és sok közülük kvantumprocesszorban való összekapcsolására."
Scott Buchholz, a feltörekvő technológiai vezető és a Deloitte Consulting kormányzati és közszolgáltatásokért felelős műszaki igazgatója elmondta a Lifewire-nek egy e-mailben. hogy a qubitek létrehozásának legtöbb megközelítése az egyes atomok vagy fotonok felhasználásán alapul, míg Argonne egy olyan rendszeren dolgozik, amely elektronok.
"Több mint fél tucat különböző megközelítést vizsgálnak a szervezetek a qubitek létrehozására, mindegyiknek megvannak a maga előnyei, hátrányai és szempontjai" - mondta Buchholz. "Például, egyes megközelítések gyorsabb qubit-qubit kapcsolatokat tesznek lehetővé, de érzékenyebbek a zajra és a hibákra."
Gyorsabb processzorok
A kvantumszámítástechnikában a qubit az a fogalom, amely a hagyományos bitekkel ellentétben egyszerre lehet 0 és 1 is az úgynevezett spin mérésével, magyarázta Nizich. Ezt a folyamatot rendkívül nehéz volt mérni és ellenőrizni, "de ennek a potenciálisan korlátlan állapotnak a lehetősége a hagyományos modell teljes újragondolását jelenti" - tette hozzá.
Vállalatok, köztük az IBM és a Google már meglévő rendszerekkel rendelkezik akár 100 qubit feldolgozási teljesítménnyel. Nizich szerint azonban ezeknek a technológiai óriáscégeknek a megközelítése nem biztos, hogy könnyen átültethető a jövőbeni reményekre, amelyek szerint kvantumprocesszorok lesznek a telefonokban, laptopokban, autókban és még háztartási gépekben is.
„Ez az oka annak, hogy Argonne felfedezései olyan fontosak, mivel ezek a technológia kulcsát rejthetik a kutatók szélesebb köre számára hozzáférhetőbbé válnak, [ezáltal] több felfedezéshez vezetnek." - mondta Nizich. "Ez azt is jelentheti, hogy a jövőben lehetségessé válhat a kvantumprocesszorok nagy léptékű gyártása."
Az Argonne tudósainak optimista eredményei ellenére a szakértők arra figyelmeztetnek, hogy a gyakorlati kvantumszámítógépek még mindig nem állnak készen az asztalra. Benjamin Bloom, az Atom Computing kvantumszámítási vállalat alapítója egy e-mailben rámutatott a Lifewire-nek, hogy a kvantumépítés legnagyobb kihívása. a számítógép méretezi a qubit rendszerét, hogy elérje a hasznos kvantum felépítéséhez szükséges százezer-millió qubitet számítógép.
Mark Mattingley-Scott, a Quantum Brilliance kvantumszámítástechnikai vállalat ügyvezető igazgatója e-mailben elmondta, hogy az új technológia felgyorsítja a nagy teljesítményű felhőalapú kvantumszámítógépek létrehozására irányuló erőfeszítéseket. Hozzátette azonban, továbbra is kihívásokkal kell szembenéznie annak érdekében, hogy a folyamat elég kicsi legyen ahhoz, hogy a mindennapi számítógépekbe is beférjen.
"Hosszú utat kell megtenni ahhoz, hogy a szilárd neon qubitek elérhetővé váljanak a számítógéped gyorsítókártyáján" - mondta.