Võtmed kaasavõtmiseks
- Uus uurimus on avastanud viisi, kuidas kristallide abil kvantbitte valmistada.
- Avastus võib aidata vallandada kvantarvutite revolutsiooni potentsiaali.
- Aga eksperdid ütlevad, et te ei tohiks eeldada, et kvantarvutid teie sülearvutit niipea välja vahetavad.
Füüsikud kasutavad kvantarvutite ehitamiseks ära veidraid viise, kuidas aatomid üksteisega suhtlevad.
Mõnede kristallide aatomidefektid võivad aidata vallandada kvantarvutite revolutsiooni potentsiaali, selgus Kirde ülikooli teadlaste avastustest. Teadlased ütlesid, et nad on avastanud uue viisi kristallide abil kvantbittide valmistamiseks. Kvanttehnoloogia edusammud, mis kasutavad kvantfüüsika omadusi, mida nimetatakse takerdumiseks, võivad võimaldada võimsamaid ja energiatõhusamaid seadmeid.
"Põimumine on väljamõeldud sõna osakestevahelise suhte loomiseks, mis paneb need toimima nii, nagu nad oleksid omavahel seotud," ütles Vincent Berk, kvantarvutite ettevõtte Quantum Xchange CRO ja CSO e-posti intervjuus Lifewire'ile.
"See seos on eriline selle poolest, et see võimaldab ühe osakese toimingutel avaldada mõju teisele. See on just see koht, kus arvutamise võimsus tuleb: kui ühe asja olek võib muutuda või mõjutada teise olekut. Tegelikult suudame selle hullumeelse põimumissideme põhjal esitada arvutuse kõiki võimalikke tulemusi vaid mõnes osakeses."
Kvantbitid
Teadlased selgitasid hiljutises ajakirjas Nature avaldatud artiklis, et teatud materjaliklassi defektid, täpsem alt kahemõõtmelised siirdemetallide dikalkogeniidid, sisaldasid aatomiomadusi kvantbiti või lühid alt kubiidi moodustamiseks, mis on hoone. kvanttehnoloogiate plokk.
"Kui me saame õppida, kuidas selles kahemõõtmelises maatriksis kubitte luua, on see suur asi," ütles Kirdeosa füüsikaprofessor ja artikli kaasautor Arun Bansil uudistes. vabastada.
Bansil ja tema kolleegid sõelusid läbi sadu erinevaid materjalikombinatsioone, et leida need, mis suudavad täiustatud arvutialgoritmide abil kubiti majutada.
"Kui vaatasime paljusid materjale, leidsime lõpuks vaid käputäie elujõulisi defekte – umbes kümmekond," ütles Bansil. "Nii materjal kui ka defekti tüüp on siin olulised, sest põhimõtteliselt võib mis tahes materjalis tekkida mitut tüüpi defekte."
Kriitiline avastus on see, et kahemõõtmeliste siirdemetallide dikalkogeniidide kilede niinimetatud "siidivastane" defekt kannab endas midagi, mida nimetatakse "pöörlemiseks". Spin, mida nimetatakse ka nurkimpulsiks, kirjeldab elektronide põhiomadust, mis on määratletud ühes kahest potentsiaalsest olekust: üles või alla, ütles Bansil.
Kvantmehaanika üks põhiprintsiipe on see, et sellised asjad nagu aatomid, elektronid, footonid suhtlevad pidev alt suuremal või vähemal määral, ütles Mark Mattingley-Scott, kvantarvutusettevõtte Quantum Brilliance EMEA tegevdirektor. email.
Kui me õpime selles kahemõõtmelises maatriksis kubitte looma, on see suur asi.
"Kvantarvutid kasutavad seda vastastikust sõltuvust kubitide vahel, mis on sisuliselt lihtsaim võimalik kvantmehaaniline süsteem, et suurendada järsult lahenduste arvu, mida saame kvantprogrammi käitamisel paralleelselt uurida," lisas ta.
Kvanthüpe
Hoolimata hiljutisest läbimurdest kubitites, ärge oodake, et kvantarvutid teie sülearvuti niipea välja vahetaksid. Teadlased ei tea siiani, milline on kvantarvuti ehitamiseks parim füüsikaline süsteem, ütles Michael Raymer, Oregoni ülikooli füüsikaprofessor, kes uurib kvantarvutust, Lifewire'ile e-kirjas.
"On tõenäoline, et järgmisel kümnendil ei ole suuremahulist universaalset kvaliteedikontrolli, mis suudaks lahendada mis tahes hästi püstitatud kvantprobleemi, " ütles Raymer. "Nii, inimesed ehitavad prototüüpe, kasutades erinevaid materiaalseid "platvorme"."
Mõned kõige arenenumad prototüübid kasutavad lõksu jäänud ioone, sealhulgas neid, mille on loonud sellised ettevõtted nagu ionQ ja Quantinuum. "Nende eeliseks on see, et kõik ühte tüüpi (näiteks naatriumi) aatomid on rangelt identsed, mis on väga kasulik omadus," ütles Raymer.
Kvantarvutite tulevased rakendused on piiramatud, ütlevad võimendajad.
"Sellele küsimusele vastamine sarnaneb samale küsimusele vastamisega digitaalsete arvutite kohta 1960. aastatel," ütles Raymer. "Keegi ei ennustanud vastust õigesti siis ega saa seda teha ka praegu. Teadlastel on aga täielik kindlus, et kui tehnoloogia õnnestub, on see sama mõjukas kui 1990.–2000. aastate pooljuhtide revolutsioon."
