Keeawayt
- Uusi tutkimus on paljastanut tavan tehdä kvanttibittejä käyttämällä kiteitä.
- Löytö voi auttaa vapauttamaan kvanttilaskennan vallankumouksen mahdollisuudet.
- Mutta asiantuntijat sanovat, että sinun ei pitäisi odottaa kvanttitietokoneiden korvaavan kannettavaa tietokonettasi lähiaikoina.
Fyysikot käyttävät hyväkseen omituisia tapoja vuorovaikutuksessa toistensa kanssa rakentaakseen kvanttitietokoneita.
Joissakin kiteissä olevat atomivirheet voivat auttaa vapauttamaan kvanttilaskennan vallankumouksen mahdollisuudet Northeastern Universityn tutkijoiden löydösten mukaan. Tiedemiehet sanoivat löytäneensä uuden tavan tehdä kvanttibittiä käyttämällä kiteitä. Kvanttiteknologian edistysaskel, joka hyödyntää kvanttifysiikan ominaisuuksia, joita kutsutaan takertumiseksi, voisi mahdollistaa tehokkaampien ja energiatehokkaampien laitteiden luomisen.
"Setanglement on hieno sana hiukkasten välisen suhteen luomiseen, joka saa ne toimimaan ikään kuin ne olisivat sidottu yhteen", Vincent Berk, kvanttilaskentayrityksen Quantum Xchangen CRO & CSO kertoi Lifewirelle sähköpostihaastattelussa.
"Tämä suhde on erityinen siinä mielessä, että se sallii yhden hiukkasen toimintojen vaikuttaa toiseen. Juuri tässä laskennan teho tulee voimaan: kun yhden asian tila voi muuttua tai vaikuttaa toisen tilaan.. Itse asiassa tämän hullun kietoutumissidoksen perusteella pystymme esittämään laskennan kaikki mahdolliset tulokset vain muutamassa partikkelissa."
Kvanttibitit
Tutkijat selittivät äskettäin Nature-julkaisussa, että viat tietyssä materiaaliluokassa, erityisesti kaksiulotteisissa siirtymämetallidikalkogenideissä, sisälsivät atomiominaisuudet kvanttibitin tai lyhyesti kubitin muodostamiseksi, joka on rakennus. kvanttiteknologian lohko.
"Jos voimme oppia luomaan kubitteja tähän kaksiulotteiseen matriisiin, se on iso asia", sanoi Arun Bansil, Northeasternin fysiikan professori ja artikkelin toinen kirjoittaja. vapauttaa.
Bansil ja hänen kollegansa seuloivat satoja erilaisia materiaaliyhdistelmiä löytääkseen ne, jotka pystyvät isännöimään kubitin kehittyneitä tietokonealgoritmeja käyttäen.
"Kun tarkastelimme monia näistä materiaaleista, löysimme lopulta vain kourallisen käyttökelpoisia vikoja - noin tusina", Bansil sanoi. "Sekä materiaali että vian tyyppi ovat tärkeitä, koska periaatteessa mihin tahansa materiaaliin voi syntyä monenlaisia virheitä."
Kriittinen havainto on, että kaksiulotteisten siirtymämetallidikalkogenidien kalvojen niin sanotussa "antisite" -virheessä on mukanaan jotain, jota kutsutaan "pyöritykseksi". Spin, jota kutsutaan myös kulmamomentiksi, kuvaa elektronien perusominaisuutta, joka on määritelty yhdessä kahdesta potentiaalitilasta: ylös tai alas, Bansil sanoi.
Yksi kvanttimekaniikan perusperiaate on, että asiat, kuten atomit, elektronit, fotonit, ovat jatkuvasti vuorovaikutuksessa suuremmassa tai pienemmässä määrin, Mark Mattingley-Scott, kvanttilaskentayrityksen Quantum Brilliancen EMEA-alueen toimitusjohtaja, sanoi. sähköposti.
Jos voimme oppia luomaan kubitteja tässä kaksiulotteisessa matriisissa, se on iso juttu.
"Kvanttitietokoneet hyödyntävät tätä kubittien välistä keskinäistä riippuvuutta, jotka ovat pohjimmiltaan yksinkertaisin mahdollinen kvanttimekaaninen järjestelmä, lisätäkseen merkittävästi niiden ratkaisujen määrää, joita voimme tutkia rinnakkain, kun suoritamme kvanttiohjelmaa", hän lisäsi.
Kvanttihyppy
Huolimatta viimeaikaisesta kubittien läpimurrosta, älä odota kvanttitietokoneiden korvaavan kannettavasi lähiaikoina. Tutkijat eivät vieläkään tiedä parasta fyysistä järjestelmää kvanttitietokoneen rakentamiseen, Michael Raymer, Oregonin yliopiston fysiikan professori, joka tutkii kvanttilaskentaa, kertoi Lifewirelle sähköpostissa.
"On todennäköistä, että seuraavan vuosikymmenen aikana ei ole olemassa laajamittaista universaalia laadunvalvontaa, joka voisi ratkaista minkä tahansa hyvin asetetun kvanttiongelman", Raymer sanoi. "Joten ihmiset rakentavat prototyyppejä käyttämällä erilaisia materiaalialustoja."
Jotkut edistyneimmistä prototyypeistä käyttävät loukkuun jääneitä ioneja, mukaan lukien ionQ:n ja Quantinuumin k altaisten yritysten valmistamat prototyypit. "Näillä on se etu, että kaikki yhden tyypin atomit (esimerkiksi natrium) ovat täysin identtisiä, mikä on erittäin hyödyllinen ominaisuus", Raymer sanoi.
Tulevaisuuden sovellukset kvanttilaskentaan ovat rajattomat, boosterit sanovat.
"Tähän kysymykseen vastaaminen on samanlaista kuin vastata samaan kysymykseen digitaalisista tietokoneista 1960-luvulla", Raymer sanoi. "Kukaan ei ennustanut vastausta oikein silloin, eikä kukaan voi tehdä niin nyt. Mutta tiedeyhteisö luottaa täysin siihen, että jos tekniikka onnistuu, se on yhtä vaikuttava kuin 1990-2000-luvun puolijohdevallankumous."
