Spuldzes var palīdzēt kvantu datoriem barot

Vienkārša spuldze varētu būt atslēga, lai praktiski kvantu datori kļūtu par realitāti, paverot iespēju ievērojami jaudīgākām datu apkopošanas iespējām.

Zinātnieki no ASV Enerģētikas departamenta Argonnas Nacionālās laboratorijas saka, ka viņi ir spēra vēl vienu soli jauna veida datora izveidē kas izmanto kvantu bitus vai kubitus. Šī metode ietver elektronu izsmidzināšanu no spuldzes kvēldiega saskaņā ar a nesenais papīrs recenzētajā žurnālā Daba.

Mihaels Nizičs, Ņujorkas Tehnoloģiju institūta datorzinātņu profesors, kurš nebija iesaistīts rakstā, e-pasta intervijā Lifewire nosauca Argonnes pētījumu par "diezgan svarīgu".

"Tas var likt pamatu funkcionālo kvantu procesoru patiesi pieņemamai izplatīšanai a dažādas skaitļošanas ierīces, kas noved pie nākamās paaudzes potenciāli neierobežotiem datoru procesoriem," viņš pievienots.

Labāki biti

Kvantu datori sola revolucionizēt skaitļošanu. Atšķirībā no parastās binārās skaitļošanas, kubiti skaitļošanas procesam pievieno trešo informācijas vienību, nevis 1-0, un tas ir 1-0-1/0, TackleAI izpilddirektors Serhio Suaress jaunākais pastāstīja Lifewire pa e-pastu. Trešās vienības, vienlaicīgas 1 un 0, pievienošanu sauc par superpozīciju, kas nozīmē, ka tā ir gan 0, gan 1, un visi punkti starp tiem.

"Šī kubitu superpozīcija ļauj kvantu datoriem strādāt ar miljonu aprēķinu uzreiz un padara kvantu skaitļošanu eksponenciāli ātrāku un jaudīgāku nekā tradicionālais dators," Suarez Jr teica.

Argonne komanda koncentrējās uz viena elektrona izmantošanu kā kubitu. Sildot spuldzes kvēldiegu, tiek izstarota elektronu plūsma, bet kubiti ir ļoti jutīgi pret apkārtējās vides radītajiem traucējumiem. Lai apietu šo problēmu, pētnieki vakuumā ieslodzīja elektronu uz īpaši tīras cietas neona virsmas.

"Izmantojot šo platformu, mēs pirmo reizi panācām spēcīgu savienojumu starp vienu elektronu gandrīz vakuuma vidē un vienu mikroviļņu fotonu rezonatorā." Xianjing Zhou, raksta pirmais autors teica ziņu izlaidumā. "Tas paver iespēju izmantot mikroviļņu fotonus, lai kontrolētu katru elektronu kubitu un savienotu daudzus no tiem kvantu procesorā."

Skots Buholcs, jaunais tehnoloģiju vadītājs un Deloitte Consulting valdības un sabiedrisko pakalpojumu galvenais tehniskais darbinieks, pastāstīja Lifewire e-pastā. ka lielākā daļa kubitu izveides pieeju ir balstītas uz atsevišķu atomu vai fotonu izmantošanu, turpretim Argonne strādā pie sistēmas, kas izmanto elektroni.

"Ir vairāk nekā pusducis dažādu pieeju, ko organizācijas pēta, lai izveidotu kubitus, un katrai no tām ir savi plusi, mīnusi un apsvērumi," sacīja Buhholcs. "Piemēram, dažas pieejas var nodrošināt ātrākus kubitu savienojumus, taču tās ir jutīgākas pret troksni un kļūdām."

Ātrāki procesori

Kvantu skaitļošanā kubits ir jēdziens, kas atšķirībā no tradicionālā bita vienlaikus var būt gan 0, gan 1, mērot tā saukto spinu, paskaidroja Nizičs. Šo procesu ir bijis ārkārtīgi grūti izmērīt un kontrolēt, "bet šī potenciāli neierobežotā stāvokļa iespējamība nozīmē pilnīgu tradicionālā modeļa pārdomāšanu," viņš piebilda.

Uzņēmumi, tostarp IBM un Google jau ir sistēmas ar līdz pat 100 kubitiem apstrādes jaudu. Taču Nizičs sacīja, ka šo tehnoloģiju gigantu pieejas var nebūt viegli pārnesamas uz nākotnes cerībām, ka tālruņos, klēpjdatoros, automašīnās un pat sadzīves ierīcēs būs kvantu procesori.

"Tāpēc Argonnes atklājumi ir tik svarīgi, jo tie var būt šīs tehnoloģijas atslēga kļūstot pieejamākam lielākam pētnieku lokam, [tādējādi] radot vairāk atklājumu. Nizičs teica. "Tas var arī nozīmēt, ka nākotnē var būt iespējama kvantu procesoru ražošana lielā mērogā."

Neskatoties uz Argonnes zinātnieku optimistiskajiem rezultātiem, eksperti brīdina, ka praktiskie kvantu datori joprojām nav gatavi nolaisties uz jūsu galda. Bendžamins Blūms, kvantu skaitļošanas uzņēmuma Atom Computing dibinātājs, Lifewire e-pastā norādīja, ka lielākais izaicinājums kvantu veidošanā dators mērogo jūsu kubitu sistēmu, lai sasniegtu simtiem tūkstošu līdz miljonu kubitu, kas, iespējams, ir nepieciešami, lai izveidotu noderīgu kvantu dators.

Marks Metinglijs-Skots, kvantu skaitļošanas uzņēmuma Quantum Brilliance rīkotājdirektors, e-pastā sacīja, ka jaunā tehnoloģija paātrinās centienus izveidot augstas veiktspējas mākoņdatošanas bāzes kvantu datorus. Taču viņš piebilda, ka joprojām ir izaicinājumi, lai padarītu procesu pietiekami mazu, lai tas ietilptu ikdienas datoros.

"Ir tāls ceļš ejams, līdz jūsu datora akseleratora kartē būs pieejami cietie neona kubiti," viņš teica.