Microsoft: kāpēc ir grūti izveidot kvantu datorus?
- Jaunā Microsoft rakstā ir aprakstīts uzticamāks veids, kā izveidot kvantu datorus.
- Avansā tiek izmantots jauns matērijas veids.
- Daži eksperti saka, ka Microsoft rezultāti ir jāapstiprina.
IBM
Microsoft zinātnieki apgalvo, ka ir panākuši progresu, kas praktiskos kvantu datorus pietuvina realitātei, taču eksperti norāda, ka šī joma joprojām ir sākuma stadijā.
Komandas visā pasaulē ir sacīkstes, lai izveidotu kvantu datorus kas varētu pārspēt klasiskos datorus. Taču augsts kļūdu līmenis ir kavējis centienus izveidot uzticamu kvantu datoru. Tagad Microsoft pētnieki apgalvo, ka viņi ir panākuši izrāvienu kas varētu padarīt kvantu datorus uzticamākus.
"Lai gan Microsoft nesen ir dalījusies ar dažiem interesantiem eksperimentālajiem rezultātiem, viņi vēl nav parādījuši darbības kubitu, vēl jo mazāk vairākus kubitus, kas izpilda kvantu ķēdi." Pauls Lipmans, galvenais komercdirektors kvantu skaitļošanas uzņēmumā Līcība, stāstīja Lifewire pa e-pastu. "Tomēr mums vajadzētu apsveikt visus centienus, lai sasniegtu iespējamo liela mēroga kvantu datora ar kļūdu labojumu mērķi. Šāda ierīce pārveidos pasauli uz labo pusi, un ir pārāk agri sacīkstēs pateikt, kura pieeja galu galā izrādīsies. Patiesībā var būt, ka dažādas pieejas ir piemērotas dažādiem lietošanas gadījumiem.
Kvantu lēciens?
Microsoft inženieri ziņoja, ka viņi ir izstrādājuši jaunu veidu, kā attēlot loģisku kubitu ar aparatūras stabilitāti. Ierīce var izraisīt vielas fāzi, ko raksturo Majorānas nulles režīmi, fermions. Šāda veida vielu izmantošana var palīdzēt izveidot kvantu superdatorus ar zemu kļūdu līmeni.
Microsoft apgalvo, ka viņi ir radījuši veidu, kā pārstāvēt kubīti un superpozīcija apvienojumā ar aparatūras stabilitāti, kas būtu nepieciešama, lai "likumīgi sāktu virzīties uz komerciālu kvantu datoru", Mihaels Nizičs, Uzņēmējdarbības un tehnoloģiju inovāciju centra direktors Ņujorkas Tehnoloģiju institūts, teikts e-pastā Lifewire.
"Līdz šim sarežģītajos aparatūras risinājumos, ko izmanto uz pētījumiem balstītos kvantu datoros, to sarežģītības dēļ ir bijušas kļūdas, un Microsoft atklājumi var ļautu nākamo diskusiju fāzi par komerciāli pieejamiem kvantu procesoriem un, vēl svarīgāk, Microsoft Quantum Operating Systems (QOS), lai sākt."
Pie sirds kvantu skaitļošana ir dzīvotspējīga kubīta fizika, klasiskā binārā bita kvantu versija, Bils Lorenss, kiberdrošības uzņēmuma CISO Hopr pastāstīja Lifewire pa e-pastu. Kubiti darbojas kvantu fizikas jomā, savukārt klasiskā fizika ir parastās skaitļošanas mājvieta.
Tradicionālie datori darbojas istabas temperatūrā, un “Bits” ir uzglabāšanas un skaitļošanas pamatvienība. Tas ir vai nu "1" vai "0", un bitu virknes var attēlot ciparus, rakstzīmes, attēlus, audio utt., ko var saglabāt un apstrādāt ar parastajiem datora procesoriem.
Pasaules kolektīvie kvantu skaitļošanas centieni ir aprakstīti kā "mēness šāviens".
Kvantu datori darbojas kvantu subatomiskās fizikas jomā, kur kaut kas vienlaikus var būt daļiņa vai vilnis, sacīja Lorenss. Objekti šajā mazajā mērogā var atrasties divās vietās vienlaikus, un ir ierobežojumi, cik precīzi fiziskā lieluma vērtību var paredzēt pirms tā mērīšanas, ņemot vērā pilnu sākotnējo vērtību komplektu nosacījumiem. Kvantu datoros tiek izmantoti kubiti, kas vienlaikus apstrādā visas iespējamās katra kubita vērtības, taču tādā veidā, ko kvantu procesors var interpretēt, lai ātri atrisinātu sarežģītas problēmas.
Gana Kubits
Kubitu izmantošana datoros ir neticami sarežģīta. Lipmans norādīja, ka kubiti ir ārkārtīgi jutīgi pret troksni un parasti saglabā savu kvantu stāvokli ļoti īsu laiku. Viņš teica, ka pašlaik pieejamie lielākie kvantu datori sastāv tikai no daži simti trokšņainu fizisko kubitu.
Desmitiem konkurējošu uzņēmumu iegulda naudu pētījumiem kubitu tehnoloģijas, un, iespējams, tiek īstenotas vairāk nekā ducis ļoti dažādu kubitu tehnoloģiju pieeju, sacīja Lorenss.
"Microsoft apgalvojums šķiet interesants, bet arī pretrunīgs, jo tas apgalvo, ka tas atrisina ļoti svarīgās kļūdu līmeņa problēmas, paļaujoties uz jaunatklātu "nenotveramu daļiņu", " viņš piebilda. "Tas nozīmētu, ka joprojām būs nepieciešami ievērojami pētījumi un izstrāde."
IBM izpēte/izmantojot Flickr [licencēts saskaņā ar CC BY 2.0]
Lai izveidotu komerciāli vērtīgu kvantu datoru, būs nepieciešami miljoniem gandrīz ideālu kubitu ar izsmalcinātiem to kvantu stāvokļa un trokšņa kontrole, kā arī sarežģītas pieejas kļūdu mazināšanai un kļūdu labošanai, Lipmans teica.
"Pasaules kolektīvie kvantu skaitļošanas centieni ir aprakstīti kā "mēness šāviens"," viņš piebilda. "Tomēr zinātniskie un inženiertehniskie izaicinājumi, kas nepieciešami, lai īstenotu šo kvantu skaitļošanas sapni, ir neapšaubāmi daudz grūtāki nekā tie, kas nepieciešami cilvēku nogādāšanai uz Mēness."