Pagrindiniai pasiėmimai
- Naujas tyrimas atskleidė būdą, kaip pagaminti kvantinius bitus naudojant kristalus.
- Atradimas gali padėti atskleisti kvantinės skaičiavimo revoliucijos potencialą.
- Tačiau ekspertai teigia, kad nereikėtų tikėtis, kad kvantiniai kompiuteriai greitai pakeis jūsų nešiojamąjį kompiuterį.
Fizikai naudojasi keistais atomų tarpusavio sąveikos būdais kurdami kvantinius kompiuterius.
Kai kurių kristalų atominiai defektai gali padėti atskleisti kvantinės skaičiavimo revoliucijos potencialą, rodo Šiaurės rytų universiteto mokslininkų atradimai. Mokslininkai teigė atradę naują būdą, kaip pagaminti kvantinį bitą naudojant kristalus. Pažanga kvantinėse technologijose, kuriose įdiegtos kvantinės fizikos savybės, vadinamos susipynimu, gali leisti sukurti galingesnius ir energiją taupančius įrenginius.
„Susipainiojimas“yra išgalvotas žodis, skirtas sukurti ryšį tarp dalelių, dėl kurių jos elgiasi taip, lyg jos būtų sujungtos“, – interviu el. paštu Lifewire sakė Vincentas Berkas, kvantinių skaičiavimų įmonės Quantum Xchange CRO ir CSO.
"Šis ryšys ypatingas tuo, kad leidžia veiksmai su viena dalele daryti poveikį kitai. Būtent čia atsiranda skaičiavimo galia: kai vieno dalyko būsena gali pasikeisti arba paveikti kito būseną.. Tiesą sakant, remdamiesi šiuo beprotišku susipynimo ryšiu, galime pavaizduoti visus galimus skaičiavimo rezultatus tik keliose dalelėse."
Kvantiniai bitai
Neseniai paskelbtame straipsnyje „Nature“mokslininkai paaiškino, kad tam tikros klasės medžiagų, ypač dvimačių pereinamųjų metalų dikalkogenidų, defektai turi atominių savybių, leidžiančių sudaryti kvantinį bitą arba trumpiau kubitą, kuris yra pastatas. blokas kvantinėms technologijoms.
„Jei galime išmokti kurti kubitus šioje dvimatėje matricoje, tai yra didelis dalykas“, – naujienose sakė Šiaurės rytų fizikos profesorius Arunas Bansilas. išleisti.
Bansilis ir jo kolegos ištyrė šimtus skirtingų medžiagų derinių, kad surastų tuos, kurie gali priglobti kubitą naudojant pažangius kompiuterinius algoritmus.
„Kai pažvelgėme į daugybę šių medžiagų, galiausiai radome tik keletą gyvybingų defektų – apie keliolika“, – sakė Bansil. "Ir medžiaga, ir defekto tipas yra svarbūs, nes iš esmės yra daugybė defektų tipų, kuriuos galima sukurti bet kurioje medžiagoje."
Svarbiausia išvada yra ta, kad vadinamasis „antisite“defektas dvimačio pereinamojo metalo dikalkogenidų plėvelėse turi kažką vadinamo „sukimu“. Sukimas, dar vadinamas kampiniu momentu, apibūdina pagrindinę elektronų savybę, apibrėžtą vienoje iš dviejų potencialių būsenų: aukštyn arba žemyn, sakė Bansil.
Vienas iš pagrindinių kvantinės mechanikos principų yra tai, kad tokie dalykai kaip atomai, elektronai, fotonai nuolat sąveikauja didesniu ar mažesniu mastu, sakė Markas Mattingley-Scottas, kvantinių skaičiavimų bendrovės „Quantum Brilliance“generalinis direktorius EMEA regione. paštas.
Jei galime išmokti kurti kubitus šioje dvimatėje matricoje, tai yra didelis dalykas.
„Kvantiniai kompiuteriai išnaudoja šią kubitų, kurie iš esmės yra paprasčiausia įmanoma kvantinės mechaninės sistemos, tarpusavio priklausomybę, kad drastiškai padidintų sprendimų, kuriuos galime ištirti lygiagrečiai, kai vykdome kvantinę programą, skaičių“, – pridūrė jis.
Kvantinis šuolis
Nepaisant neseniai įvykusio kubitų proveržio, nesitikėkite, kad kvantiniai kompiuteriai greitai pakeis jūsų nešiojamąjį kompiuterį. Mokslininkai vis dar nežino geriausios fizinės sistemos kvantiniam kompiuteriui sukurti, el. laiške Lifewire sakė Michaelas Raymeris, Oregono universiteto fizikos profesorius, studijuojantis kvantinį skaičiavimą.
„Tikėtina, kad per ateinantį dešimtmetį nebus didelio masto universalaus QC, kuris galėtų išspręsti bet kokią gerai iškeltą kvantinę problemą“, – sakė Raymeris. „Taigi, žmonės kuria prototipus naudodami įvairias medžiagas „platformas“.
Kai kuriuose pažangiausiuose prototipuose naudojami įstrigę jonai, įskaitant tuos, kuriuos sukūrė tokios įmonės kaip ionQ ir Quantinuum. „Jų pranašumas yra tas, kad visi vieno tipo (tarkime, natrio) atomai yra visiškai identiški, o tai labai naudinga savybė“, – sakė Raymeris.
Ateities kvantinio skaičiavimo programos yra neribotos, sako stiprintuvai.
„Atsakymas į šį klausimą panašus į atsakymą į tą patį klausimą apie skaitmeninius kompiuterius septintajame dešimtmetyje“, – sakė Raymeris. "Niekas teisingai nenumatė atsakymo tada ir niekas negali to padaryti dabar. Tačiau mokslo bendruomenė yra visiškai įsitikinusi, kad jei technologija pasiseks, ji turės tokį patį poveikį kaip 1990-2000-ųjų puslaidininkių revoliucija."
