Əsas Çıxarışlar
- Praktik kvant kompüterlərinin yaradılması heç bir elektrik müqaviməti olmayan superkeçirici materiallardan istifadənin daha yaxşı yollarının tapılmasından asılı ola bilər.
- Oak Ridge Milli Laboratoriyasının tədqiqatçıları son dərəcə dəqiqliklə əlaqəli elektronları tapmaq üçün bir üsul kəşf ediblər.
- Superkeçirici kvant kompüterləri hazırda prosessor ölçüsünə görə rəqib texnologiyalardan üstündür.
Praktik kvant kompüterləri tezliklə dərmanların kəşfindən tutmuş kodun qırılmasına qədər hər şey üçün dərin təsirlərə malik ola bilər.
Daha yaxşı kvant maşınlarının yaradılması istiqamətində bir addım olaraq, Oak Ridge Milli Laboratoriyasının tədqiqatçıları bu yaxınlarda atomik iti metal uc ilə superkeçirici arasında elektrik cərəyanını ölçdülər. Bu yeni üsul, elektrik müqaviməti olmayan yeni növ superkeçiriciləri aşkar etməyə kömək edə biləcək bir hərəkətdə son dərəcə dəqiqliklə əlaqəli elektronları tapa bilər.
"Superkeçirici sxemlər aparatda kvant bitləri (qubitlər) və kvant qapıları yaratmaq üçün hazırkı qabaqcıldır," Kvant tətbiqləri üçün alqoritmlər quran Phasecraft şirkətinin direktoru Toby Cubitt Lifewire-a elektron poçtla bildirib. müsahibə. "Superkeçirici kubitlər yüksək dəqiqlik və çevikliklə dizayn edilə bilən bərk cisim elektrik dövrələridir."
Qorxulu Fəaliyyət
Kvant kompüterləri kvant fizikasının sirli xüsusiyyətlərindən istifadə edərək elektronların kosmos vasitəsilə bir sistemdən digərinə keçə bilməsindən yararlanır. Bir elektron metal və superkeçiricinin qovuşduğu nöqtədə başqa bir elektronla cütləşərsə, o, Kuper cütü adlanan şeyi yarada bilər. Superkeçirici həmçinin Andreev əksi kimi tanınan başqa növ hissəcikləri metala buraxır. Tədqiqatçılar Kuper cütlərini aşkar etmək üçün bu Andreev əksini axtarırdılar.
A alto Universiteti / Jose Lado
Oak Ridge alimləri atomik olaraq kəskin metal uc ilə superkeçirici arasında elektrik cərəyanını ölçdülər. Bu yanaşma onlara super keçiriciyə qayıdan Andreev əksinin miqdarını aşkar etməyə imkan verir.
Bu texnika qeyri-ənənəvi superkeçiricilər kimi tanınan superkeçiricilərin ekzotik növlərinin daxili kvant strukturunu başa düşmək üçün yeni kritik metodologiya yaradır və bu, bizə kvant materiallarında müxtəlif açıq problemləri həll etməyə imkan verir, Xose Lado, dosent. Bu barədə araşdırmaya nəzəri dəstək verən A alto Universiteti məlumat verib.
Moskvadakı Skoltech Kvant İnformasiya Emalı Laboratoriyasının baş elmi işçisi İqor Zaçarov Lifewire-a e-poçt vasitəsilə dedi ki, superkeçirici elektronların nüvələr üzərində səpələnərək enerji itirmədiyi maddənin vəziyyətidir. elektrik cərəyanı və elektrik cərəyanı azalmadan axa bilər.
"Elektronların və ya nüvələrin hesablama üçün istifadə edilə bilən kvant vəziyyətləri olsa da, superkeçirici cərəyan kvant xassələri olan makro kvant vahidi kimi davranır", - o əlavə edib. "Buna görə də, biz makro vəziyyətinin məlumat emalını təşkil etmək üçün istifadə oluna biləcəyi vəziyyəti bərpa edirik, halbuki o, ona hesablama üstünlüyü verə biləcək açıq-aydın kvant effektlərinə malikdir."
Bu gün kvant hesablamasındakı ən böyük problemlərdən biri superkeçiricilərin daha da yaxşı işləməsini necə təmin edə biləcəyimizlə bağlıdır.
Superkeçirici Gələcək
Superkeçirici kvant kompüterləri hazırda prosessor ölçüsü baxımından rəqib texnologiyalardan üstündür, Cubitt bildirib. Google 2019-cu ildə 53 kubitlik superkeçirici cihazda qondarma "kvant üstünlüyü" nümayiş etdirdi. IBM bu yaxınlarda 127 superkeçirici kubitli kvant kompüterini işə saldı və Rigetti 80 kubitlik superkeçirici çip elan etdi.
"Bütün kvant avadanlıq şirkətlərinin yaxın gələcəkdə kompüterlərini genişləndirmək üçün iddialı yol xəritələri var", - Cubitt əlavə edib. "Bu, daha mürəkkəb kubit dizaynlarının və optimallaşdırılmasının işlənib hazırlanmasına imkan verən mühəndislik sahəsində bir sıra irəliləyişlərdən irəli gəlir. Bu xüsusi texnologiya üçün ən böyük problem qapıların keyfiyyətinin yaxşılaşdırılmasıdır, yəni prosessorun dəqiqliyini artırmaqdır. məlumatı manipulyasiya edə və hesablama apara bilər."
Daha yaxşı superkeçiricilər praktik kvant kompüterləri yaratmaq üçün açar ola bilər. Q-CTRL kvant hesablama şirkətinin baş direktoru Maykl Biercuk e-poçt müsahibəsində bildirib ki, əksər müasir kvant hesablama sistemləri 1950 və 1960-cı illərdə superkeçiriciliyin kəşf edildiyi niobium ərintiləri və alüminiumdan istifadə edir.
"Bu gün kvant hesablamasındakı ən böyük problemlərdən biri superkeçiricilərin daha da yaxşı işləməsini necə təmin edə biləcəyimizlə bağlıdır", - Biercuk əlavə edib. "Məsələn, çökdürülmüş metalların kimyəvi tərkibində və ya strukturunda olan çirklər kvant kompüterlərində səs-küy mənbələrinə və performansın azalmasına səbəb ola bilər - bunlar sistemin "kvantlığının" itirildiyi dekoherens kimi tanınan proseslərə gətirib çıxarır."
Kvant hesablamaları qubitin keyfiyyəti ilə kubitlərin sayı arasında incə bir tarazlıq tələb edir, Zacharov izah etdi. Qubit ətraf mühitlə hər dəfə qarşılıqlı əlaqədə olduqda, məsələn, "proqramlaşdırma" üçün siqnallar qəbul edərkən, o, dolaşıq vəziyyətini itirə bilər.
"Göstərilən texnoloji istiqamətlərin hər birində kiçik irəliləyişlər görsək də, onları yaxşı işləyən cihazda birləşdirmək hələ də çətin deyil" deyə o əlavə edib.
Kvant hesablamasının 'Müqəddəs Grail'i yüzlərlə kubit və aşağı səhv nisbətləri olan bir cihazdır. Alimlər bu məqsədə necə nail olacaqları ilə bağlı razılığa gələ bilmirlər, lakin mümkün cavablardan biri super keçiricilərdən istifadə etməkdir.
"Silikon superkeçirici cihazda artan kubit sayı mütləq sıfır temperatura yaxın böyük əməliyyat həcmini idarə edə bilən nəhəng soyuducu maşınlara ehtiyacı vurğulayır" dedi Zaçarov.
