Võtmed kaasavõtmiseks
- Teadlased väidavad, et kahemõõtmeliste materjalide kasutamine võib kiirendada arvuteid.
- Avastus võib olla osa tulevasest revolutsioonist selles valdkonnas, mis hõlmab kvantarvuteid.
- Honeywell teatas hiljuti, et on püstitanud uue kvantmahu rekordi, mis mõõdab üldist jõudlust.
Hiljutised edusammud füüsikas võivad tähendada oluliselt kiiremaid arvuteid, mis viivad revolutsioonini kõiges alates ravimite avastamisest kuni kliimamuutuste mõjude mõistmiseni, väidavad eksperdid.
Teadlased on tuvastanud ja kaardistanud uut tüüpi transistori elektroonilised pöörlemised. See uurimus võib viia kiiremate arvutiteni, mis kasutavad ära elektronide loomulikku magnetismi, mitte ainult nende laengut. Avastus võib olla osa tulevasest revolutsioonist selles valdkonnas, mis hõlmab kvantarvuteid.
"Kvantarvutid töötlevad teavet põhimõtteliselt erineval viisil kui klassikalised arvutid, mis võimaldavad neil lahendada probleeme, mida tänapäevaste klassikaliste arvutitega praktiliselt ei saa lahendada," ütles kvantarvutite ettevõtte Seeqc kaasasutaja ja tegevjuht John Levy, ütles meiliintervjuus.
"Näiteks Google'i ja NASA tehtud katses saadi konkreetse kvantrakenduse tulemused väikese arvu minutitega, võrreldes hinnanguliselt 10 000 aastaga, mis kuluks maailma võimsaimale superarvutile. maailm."
Kahemõõtmelised materjalid
Hiljutise avastuse käigus uurisid teadlased uut valdkonda, mida nimetatakse spintroonikaks, mis kasutab arvutuste tegemiseks elektronide spinni. Praegune elektroonika kasutab arvutuste tegemiseks elektronide laengut. Kuid elektronide spinni jälgimine on osutunud keeruliseks.
Tsukuba ülikooli materjaliteaduse osakonna juhitud meeskond väidab, et on kasutanud elektronide spinresonantsi (ESR), et jälgida molübdeendisulfiidtransistori kaudu liikuvate paaritute spinnide arvu ja asukohta. ESR kasutab sama füüsikalist põhimõtet nagu MRI-seadmed, mis loovad meditsiinilisi kujutisi.
„Kujutage ette kvantarvutirakenduse ehitamist, mis on piisav kliiniliste ravimiuuringute ohutuse ja tõhususe simuleerimiseks – ilma neid kunagi päris inimese peal testimata.”
Transistori mõõtmiseks tuli seade jahutada vaid 4 kraadini üle absoluutse nulli. "ESR-i signaale mõõdeti samaaegselt äravoolu ja värava vooludega," ütles uuringu kaasautor, professor Kazuhiro Marumoto pressiteates.
Kasutati ühendit nimega molübdeendisulfiid, kuna selle aatomid moodustavad peaaegu tasase kahemõõtmelise (2D) struktuuri. "Teoreetilised arvutused tuvastasid veelgi spinnide päritolu," ütles teine kaasautor, professor Małgorzata Wierzbowska pressiteates.
Kvantarvutite edusammud
Kvantandmetöötlus on teine andmetöötluse valdkond, mis areneb kiiresti. Honeywell teatas hiljuti, et on püstitanud uue kvantmahu rekordi, mis mõõdab üldist jõudlust.
"See kõrge jõudlus koos väikese veaga keskmise vooluringi mõõtmisega pakub ainulaadseid võimalusi, millega kvantalgoritmi arendajad saavad uuendusi teha," ütles ettevõte väljaandes.
Kui klassikalised arvutid toetuvad kahendbittidele (ühed või null), siis kvantarvutid töötlevad teavet kubitide kaudu, mis kvantmehaanika tõttu võivad eksisteerida kas ühe või nullina või mõlemana, samal ajal eksponentsiaalselt suurendades töötlemisvõimsust. Levy ütles.
Kvantarvutid suudavad käivitada mitmeid olulisi teadus- ja äriprobleemide rakendusi, mida varem peeti võimatuks, ütles Levy. Tavalised kiirusmõõturid, nagu megahertsid, ei kehti kvantarvutuse puhul.
Kvantarvutite puhul ei ole oluline kiirus selles, kuidas me traditsiooniliste arvutite puhul kiirusest mõtleme. "Tegelikult töötavad need seadmed sageli palju suurema kiirusega kui kvantarvutid," ütles Levy.
"Asi on selles, et kvantarvutid suudavad käivitada mitmeid olulisi teaduslikke ja äriprobleeme käsitlevaid rakendusi, mida varem peeti võimatuks."
Kui kvantarvutid kunagi praktiliseks muutuvad, on Levy sõnul lõputud viisid, kuidas tehnoloogia inimeste elusid uuringute ja avastuste kaudu mõjutada.
"Kujutage ette kvantarvutirakenduse ehitamist, mis on piisav kliiniliste ravimiuuringute ohutuse ja tõhususe simuleerimiseks – ilma neid kunagi päris inimese peal testimata," ütles ta.
"Või isegi kvantarvutirakendus, mis suudab simuleerida terveid ökosüsteemi mudeleid, aidates meil kliimamuutuste mõjusid paremini hallata ja nendega võidelda."
Varase faasi kvantarvutid on juba olemas, kuid teadlased näevad vaeva, et leida neile praktilist kasutust. Levy ütles, et Seeqc plaanib kolme aasta jooksul tarnida "kvantarhitektuuri, mis on üles ehitatud reaalsete probleemide ümber ja millel on võimalus skaleerida vastav alt ettevõtete vajadustele."
Kvantarvutid pole tavakasutajatele saadaval aastaid, ütles Levy. "Kuid selle tehnoloogia ärirakendused on juba nähtavad andmemahukates tööstusharudes, nagu farmaatsiaarendus, logistika optimeerimine ja kvantkeemia," lisas ta.
