Atslēgas līdzņemšanai
- Jauni pētījumi ir atklājuši veidu, kā izveidot kvantu bitus, izmantojot kristālus.
- Atklājums varētu palīdzēt atraisīt kvantu skaitļošanas revolūcijas potenciālu.
- Taču eksperti saka, ka nevajadzētu gaidīt, ka kvantu datori drīzumā aizstās jūsu klēpjdatoru.
Fiziķi izmanto dīvainos veidus, kā atomi mijiedarbojas viens ar otru, lai izveidotu kvantu datorus.
Atomu defekti dažos kristālos var palīdzēt atraisīt kvantu skaitļošanas revolūcijas potenciālu, liecina Ziemeļaustrumu universitātes pētnieku atklājumi. Zinātnieki teica, ka viņi ir atklājuši jaunu veidu, kā izveidot kvantu bitu, izmantojot kristālus. Sasniegumi kvantu tehnoloģijās, kurās tiek izmantotas kvantu fizikas īpašības, ko sauc par sapīšanu, varētu ļaut izveidot jaudīgākas un energoefektīvākas ierīces.
"Sapīšanās ir izdomāts vārds, lai radītu attiecības starp daļiņām, kas liek tām darboties tā, it kā tās būtu savienotas kopā," e-pasta intervijā Lifewire sacīja Vincents Berks, kvantu skaitļošanas uzņēmuma Quantum Xchange CRO un CSO.
"Šīs attiecības ir īpašas ar to, ka tās ļauj darbībām ar vienu daļiņu ietekmēt citu. Tieši šeit tiek izmantota skaitļošanas jauda: kad vienas lietas stāvoklis var mainīties vai ietekmēt citas lietas stāvokli.. Faktiski, pamatojoties uz šo trako sapīšanās saiti, mēs varam attēlot visus iespējamos aprēķina rezultātus tikai dažās daļiņās."
Kvantu biti
Pētnieki nesenajā rakstā Nature paskaidroja, ka defekti konkrētai materiālu klasei, konkrēti, divdimensiju pārejas metālu dikalkogenīdiem, satur atomu īpašības, lai izveidotu kvantu bitu vai saīsināti kubitu, kas ir ēka. bloks kvantu tehnoloģijām.
"Ja mēs varam iemācīties izveidot kubitus šajā divdimensiju matricā, tas ir liels, liels darījums," ziņās teica Aruns Bansils, Ziemeļaustrumu fizikas profesors un darba līdzautors. izlaidums.
Bansils un viņa kolēģi izsijāja simtiem dažādu materiālu kombināciju, lai atrastu tās, kas spēj mitināt kubitu, izmantojot uzlabotus datora algoritmus.
"Kad mēs apskatījām daudzus šos materiālus, galu galā mēs atklājām tikai dažus dzīvotspējīgus defektus - apmēram duci," sacīja Bansils. "Šeit svarīgs ir gan materiāls, gan defekta veids, jo principā ir daudz veidu defektu, ko var radīt jebkurā materiālā."
Kritisks atklājums ir tāds, ka tā sauktais "pretizmēra" defekts divdimensiju pārejas metālu dikalkogenīdu plēvēs satur kaut ko, ko sauc par "griešanos". Spin, ko sauc arī par leņķisko impulsu, apraksta elektronu pamatīpašību, kas definēta vienā no diviem potenciālajiem stāvokļiem: augšup vai lejup, sacīja Bansils.
Viens kvantu mehānikas pamatprincips ir tāds, ka tādas lietas kā atomi, elektroni, fotoni pastāvīgi lielākā vai mazākā mērā mijiedarbojas, sacīja Marks Metinglijs-Skots, kvantu skaitļošanas uzņēmuma Quantum Brilliance rīkotājdirektors EMEA reģionā. e-pasts.
Ja mēs varam iemācīties izveidot kubitus šajā divdimensiju matricā, tas ir liels, liels darījums.
"Kvantu datori izmanto šo savstarpējo atkarību starp kubitiem, kas būtībā ir vienkāršākā iespējamā kvantu mehāniskā sistēma, lai krasi palielinātu risinājumu skaitu, ko varam izpētīt paralēli, palaižot kvantu programmu," viņš piebilda.
Kvantu lēciens
Neskatoties uz neseno kubitu izrāvienu, negaidiet, ka kvantu datori drīzumā aizstās jūsu klēpjdatoru. Pētnieki joprojām nezina labāko fizisko sistēmu kvantu datora izveidei, e-pastā Lifewire pastāstīja Oregonas Universitātes fizikas profesors Maikls Reimers, kurš pēta kvantu skaitļošanu.
"Iespējams, ka nākamajā desmitgadē nebūs neviena liela mēroga universāla kvalitātes kontroles, kas varētu atrisināt jebkuru labi izvirzītu kvantu problēmu," sacīja Raimers. "Tātad cilvēki veido prototipus, izmantojot dažādas materiāla" platformas."
Daži no vismodernākajiem prototipiem izmanto iesprostotos jonus, tostarp tos, ko radījuši tādi uzņēmumi kā ionQ un Quantinuum. "Tiem ir priekšrocība, ka visi viena tipa atomi (piemēram, nātrija) ir stingri identiski, un tas ir ļoti noderīgs īpašums," sacīja Raimers.
Nākotnes lietojumprogrammas kvantu skaitļošanai ir neierobežotas, saka pastiprinātāji.
"Atbilde uz šo jautājumu ir līdzīga atbildei uz to pašu jautājumu par digitālajiem datoriem pagājušā gadsimta sešdesmitajos gados," sacīja Reimers. "Toreiz neviens pareizi neparedzēja atbildi, un neviens to nevar izdarīt arī tagad. Taču zinātnieku aprindām ir pilnīga pārliecība, ka, ja tehnoloģija gūs panākumus, tā būs tikpat ietekmīga kā 90.-2000. gadu pusvadītāju revolūcija."
