2D Malzemeler Daha Hızlı Bilgisayarlara Nasıl Yol Açabilir?
Temel Çıkarımlar
- Araştırmacılar, iki boyutlu malzemelerin kullanılmasının bilgisayarların daha hızlı olmasına yol açabileceğini söylüyor.
- Keşif, kuantum bilgisayarları da içeren alanda yaklaşan devrimin bir parçası olabilir.
- Honeywell geçtiğimiz günlerde genel performansın bir ölçüsü olan kuantum hacminde yeni bir rekor kırdığını duyurdu.
Uzmanlar, fizikteki son gelişmelerin, önemli ölçüde daha hızlı bilgisayarların ilaç keşfinden iklim değişikliği etkilerini anlamaya kadar her konuda bir devrime yol açabileceği anlamına gelebileceğini söylüyor.
Bilim insanları yeni bir transistör tipindeki elektronik dönüşleri tespit edip haritaladılar. Bu araştırma, elektronların sadece yükünden ziyade doğal manyetizmasından yararlanan daha hızlı bilgisayarların geliştirilmesine yol açabilir. Keşif, kuantum bilgisayarları da içeren alanda yaklaşan devrimin bir parçası olabilir.
"Kuantum bilgisayarları, bilgiyi klasik bilgisayarlardan temelde farklı bir şekilde işler; günümüzün klasik bilgisayarlarıyla neredeyse çözülemeyen sorunları çözmek." John Levy, kurucu ortağı ve CEO'su the
"Örneğin, Google ve NASA tarafından gerçekleştirilen bir deneyde, belirli bir kuantum uygulamasının sonuçları üretildi. Tahmini 10.000 yıl ile kıyaslandığında çok az bir dakika içinde dünyanın en güçlü süper bilgisayarının kullanılması gerekecekti. dünya."
İki Boyutlu Malzemeler
Yakın zamanda yapılan bir keşifte bilim insanları, hesaplamaları gerçekleştirmek için elektronların dönüşünü kullanan, spintronik adı verilen yeni bir alanı araştırdılar. Mevcut elektronikler hesaplamalar yapmak için elektron yükünü kullanır. Ancak elektronların dönüşünü izlemenin zor olduğu ortaya çıktı.
Malzeme Bilimi Bölümü liderliğindeki bir ekip Tsukuba Üniversitesi bir molibden disülfit transistörü boyunca hareket eden eşleşmemiş dönüşlerin sayısını ve konumunu izlemek için elektron dönüş rezonansını (ESR) kullandığını iddia ediyor. ESR, tıbbi görüntüler oluşturan MRI makineleriyle aynı fiziksel prensibi kullanır.
"Klinik ilaç denemelerinin güvenliğini ve etkinliğini, gerçek bir kişi üzerinde test etmeden simüle etmeye yetecek bir kuantum bilgisayar uygulaması oluşturduğunuzu hayal edin."
Transistörü ölçmek için cihazın mutlak sıfırın yalnızca 4 derece üzerine kadar soğutulması gerekiyordu. Çalışmanın ortak yazarı Profesör Kazuhiro Marumoto, "ESR sinyalleri drenaj ve geçit akımlarıyla eş zamanlı olarak ölçüldü" dedi. haber bülteni.
Molibden disülfit adı verilen bir bileşik kullanıldı çünkü atomları neredeyse düz iki boyutlu (2D) bir yapı oluşturuyor. Başka bir ortak yazar olan Profesör Małgorzata Wierzbowska, haber bülteninde "Teorik hesaplamalar, dönüşlerin kökenlerini daha da ortaya çıkardı" dedi.
Kuantum Hesaplamadaki Gelişmeler
Kuantum hesaplama, hızla ilerleyen bir başka hesaplama alanıdır. Honeywell'in yakın zamanda duyuruldu genel performansın bir ölçüsü olan kuantum hacminde yeni bir rekor kırdığını söyledi.
Şirket, açıklamada "Bu yüksek performans, düşük hatalı devre ortası ölçümüyle birleştiğinde, kuantum algoritma geliştiricilerinin yenilik yapabileceği benzersiz yetenekler sağlıyor" dedi.
Klasik bilgisayarlar ikili bitlere (birler veya sıfırlar) dayanırken, kuantum bilgisayarlar bilgiyi kübitler aracılığıyla işler; Kuantum mekaniğinin bir veya sıfır veya her ikisi birden aynı anda var olabilir; katlanarak artan işlem gücü, Levy söz konusu.
Levy, kuantum bilgisayarların daha önce imkansız olduğu düşünülen bir dizi önemli bilimsel ve ticari sorun uygulamasını çalıştırabileceğini söyledi. Megahertz gibi olağan hız ölçümleri kuantum hesaplama için geçerli değildir.
Kuantum bilgisayarların önemli kısmı, geleneksel bilgisayarların hızı hakkında düşündüğümüz şekilde hız ile ilgili değildir. Levy, "Aslında bu cihazlar genellikle kuantum bilgisayarlardan çok daha yüksek hızlarda çalışıyor" dedi.
"Mesele şu ki, kuantum bilgisayarları daha önce imkansız olduğu düşünülen bir dizi önemli bilimsel ve ticari sorun uygulamasını çalıştırabilir."
Levy, kuantum bilgisayarların uygulanabilir hale gelmesi durumunda teknolojinin araştırma ve keşif yoluyla bireylerin yaşamlarını etkileyebileceği yolların sonsuz olduğunu söyledi.
"Klinik ilaç denemelerinin güvenliğini ve etkinliğini, gerçek bir kişi üzerinde test etmeden simüle etmeye yetecek bir kuantum bilgisayar uygulaması oluşturduğunuzu hayal edin" dedi.
"Veya tüm ekosistem modellerini simüle edebilen, iklim değişikliğinin etkilerini daha iyi yönetmemize ve bunlarla mücadele etmemize yardımcı olabilecek bir kuantum bilgisayar uygulaması bile."
Erken aşamadaki kuantum bilgisayarlar zaten mevcut, ancak araştırmacılar bunların pratik bir kullanımını bulmakta zorlanıyor. Levy, Seeqc'in üç yıl içinde "gerçek dünya sorunları etrafında inşa edilen ve işletmelerin ihtiyaçlarını karşılayacak şekilde ölçeklenebilen bir kuantum mimarisi" sunmayı planladığını söyledi.
Levy, kuantum bilgisayarların ortalama bir kullanıcı tarafından yıllarca kullanılamayacağını söyledi. "Fakat teknolojiye yönelik iş uygulamaları şimdiden kendilerini görünür kılıyor farmasötik geliştirme, lojistik optimizasyonu ve kuantum gibi veri yoğun endüstriler kimya" diye ekledi.