Kā 2D materiāli var radīt ātrākus datorus
Key Takeaways
- Pētnieki saka, ka divdimensiju materiālu izmantošana varētu radīt ātrākus datorus.
- Atklājums varētu būt daļa no gaidāmās revolūcijas šajā jomā, kas ietver kvantu datorus.
- Honeywell nesen paziņoja, ka ir uzstādījis jaunu kvantu apjoma rekordu, kas ir kopējās veiktspējas mērs.
Nesenie sasniegumi fizikā varētu nozīmēt ievērojami ātrākus datorus, kas novedīs pie revolūcijas it visā, sākot no zāļu atklāšanas līdz klimata pārmaiņu ietekmes izpratnei, saka eksperti.
Zinātnieki ir atklājuši un kartējuši elektroniskos griezienus jauna veida tranzistorā. Šis pētījums var radīt ātrākus datorus, kas izmanto elektronu dabiskā magnētisma priekšrocības, nevis tikai to lādiņu. Atklājums varētu būt daļa no gaidāmās revolūcijas šajā jomā, kas ietver kvantu datorus.
"Kvantu datori apstrādā informāciju būtiski atšķirīgā veidā nekā klasiskie datori, kas tos nodrošina lai atrisinātu problēmas, kas praktiski nav atrisināmas ar mūsdienu klasiskajiem datoriem," Džons Levijs, uzņēmuma līdzdibinātājs un izpilddirektors. uz
"Piemēram, Google un NASA veiktajā eksperimentā tika iegūti rezultāti no konkrētas kvantu lietojumprogrammas dažās minūtēs, salīdzinot ar aplēsto 10 000 gadu, būtu nepieciešams pasaulē jaudīgākais superdators. pasaule."
Divdimensiju materiāli
Nesenā atklājumā zinātnieki pētīja jaunu jomu, ko sauc par spintroniku, kas aprēķinu veikšanai izmanto elektronu spinu. Pašreizējā elektronika aprēķinu veikšanai izmanto elektronu lādiņu. Taču elektronu griešanās uzraudzība ir izrādījusies sarežģīta.
Materiālzinātnes nodaļas vadītā komanda Cukubas Universitāte apgalvo, ka izmantojis elektronu griešanās rezonansi (ESR), lai uzraudzītu nesapāroto spinu skaitu un atrašanās vietu, kas pārvietojas caur molibdēna disulfīda tranzistoru. ESR izmanto to pašu fizisko principu kā MRI aparāti, kas veido medicīniskos attēlus.
"Iedomājieties, ka izveidojat kvantu datora lietojumprogrammu, kas ir pietiekama, lai simulētu klīnisko zāļu izmēģinājumu drošību un efektivitāti, nekad tos nepārbaudot uz reālas personas."
Lai izmērītu tranzistoru, ierīce bija jāatdzesē tikai līdz 4 grādiem virs absolūtās nulles. "ESR signāli tika mērīti vienlaikus ar kanalizācijas un aizbīdņu strāvām," sacīja pētījuma līdzautors profesors Kazuhiro Marumoto. ziņu izlaidums.
Tika izmantots savienojums, ko sauc par molibdēna disulfīdu, jo tā atomi veido gandrīz plakanu divdimensiju (2D) struktūru. "Teorētiskie aprēķini vēl vairāk identificēja griezienu izcelsmi," ziņu izlaidumā sacīja cita līdzautore profesore Małgorzata Wierzbowska.
Sasniegumi kvantu skaitļošanā
Kvantu skaitļošana ir vēl viena skaitļošanas joma, kas strauji attīstās. Honeywell nesen paziņoja ka tas ir uzstādījis jaunu kvantu apjoma rekordu, kas ir kopējās veiktspējas mērs.
"Šī augstā veiktspēja apvienojumā ar zemu kļūdu vidējās ķēdes mērījumiem nodrošina unikālas iespējas, ar kurām kvantu algoritmu izstrādātāji var ieviest jauninājumus," teikts uzņēmuma paziņojumā.
Kamēr klasiskie datori paļaujas uz binārajiem bitiem (vieniniekiem vai nullēm), kvantu datori informāciju apstrādā, izmantojot kubitus, kas tāpēc, ka no kvantu mehānikas, var pastāvēt vai nu kā viens, vai nulle, vai abas vienlaikus — eksponenciāli palielinot apstrādes jaudu, Levy teica.
Kvantu datori var darbināt virkni nozīmīgu zinātnisku un biznesa problēmu lietojumprogrammu, kas iepriekš tika uzskatītas par neiespējamām, sacīja Levijs. Parastie ātruma mēri, piemēram, megaherci, neattiecas uz kvantu skaitļošanu.
Kvantu datoru svarīgākā daļa nav saistīta ar ātrumu, kā mēs domājam par ātrumu ar tradicionālajiem datoriem. "Patiesībā šīs ierīces bieži darbojas ar daudz lielāku ātrumu nekā kvantu datori," sacīja Levijs.
"Lēma ir tāda, ka kvantu datori var darbināt virkni svarīgu zinātnisku un biznesa problēmu lietojumprogrammu, kas iepriekš tika uzskatītas par neiespējamām."
Ja kvantu datori kādreiz kļūs praktiski, veidi, kā tehnoloģija varētu ietekmēt indivīdu dzīvi, pētot un atklājot, ir bezgalīgi, sacīja Levijs.
"Iedomājieties, ka izveidojat kvantu datora lietojumprogrammu, kas ir pietiekama, lai simulētu klīnisko zāļu izmēģinājumu drošību un efektivitāti, nekad tos nepārbaudot uz reālas personas," viņš teica.
"Vai pat kvantu datora lietojumprogramma, kas var simulēt veselus ekosistēmu modeļus, palīdzot mums labāk pārvaldīt un apkarot klimata pārmaiņu sekas."
Agrīnās stadijas kvantu datori jau pastāv, taču pētnieki cīnās, lai atrastu tiem praktisku pielietojumu. Levijs sacīja, ka Seeqc plāno trīs gadu laikā nodrošināt "kvantu arhitektūru, kas ir balstīta uz reālām problēmām un kurai ir iespēja mērogot, lai apmierinātu uzņēmumu vajadzības."
Kvantu datori vidusmēra lietotājam nebūs pieejami gadiem ilgi, sacīja Levijs. "Bet tehnoloģiju biznesa lietojumprogrammas jau ir redzamas datu ietilpīgas nozares, piemēram, farmācijas izstrāde, loģistikas optimizācija un kvanti ķīmija," viņš piebilda.