Əsas Çıxarışlar
- Sadə mexaniki qurğular kvant hesablamasında son irəliləyişə ilham verdi.
- Stenford tədqiqatçıları hərəkətdən istifadə edən akustik cihazlardan istifadə edərək hesablama texnikası icad etdilər.
- Kvant hesablamaları son illərdə, xüsusən də kvant üstünlüyünün nümayişi ilə əhəmiyyətli irəliləyiş əldə edib.
Agnetta Cleland
Praktik kvant kompüterləri sadə mexaniki cihazlardan ilhamlanan yeni tədqiqatlar sayəsində reallığa bir addım yaxınlaşa bilər.
Stenford Universitetinin tədqiqatçıları gələcək kvant fizikasına əsaslanan texnologiyalar üçün kritik eksperimental cihaz hazırladıqlarını iddia edirlər. Texnika telefonlarda hərəkəti ölçən osilator kimi hərəkəti təmin edən akustik alətləri əhatə edir. Bu, hesablama üçün kvant mexanikasının qəribə güclərindən istifadə etmək üçün artan səylərin bir hissəsidir.
"Bir çox şirkətlər bu gün kvant hesablamaları ilə təcrübə aparsa da, "konseptin sübutu" layihələrindən kənar praktik tətbiqlər, yəqin ki, 2-3 il uzaqdadır" dedi. e-poçt müsahibəsi. “Bu illər ərzində daha böyük və daha bacarıqlı kompüterlər təqdim ediləcək və qarşıdan gələn bu maşınlardan istifadə etməyə imkan verən proqram platformaları qəbul ediləcək."
Kvant Hesablamasında Mexaniki Sistemlərin Rolu
Stenforddakı tədqiqatçılar mexaniki sistemlərin faydalarını kvant miqyasına endirməyə çalışırlar. Təbiət jurnalında dərc etdikləri son araşdırmaya görə, onlar bu məqsədə kiçik osilatorları bir kubitdə və ya kvant 'bitində' enerji saxlaya və emal edə bilən dövrə ilə birləşdirərək nail oldular. Qubitlər qabaqcıl kompüterləri gücləndirə bilən kvant mexaniki effektlər yaradır.
Reallığın kvant mexaniki səviyyədə işləməsi dünyadakı makroskopik təcrübəmizdən çox fərqlidir.
"Bu cihazla biz mexaniki sistemlərə əsaslanan kvant kompüterləri və digər faydalı kvant cihazlarını yaratmağa çalışmaqda mühüm növbəti addımı göstərdik" deyə məqalənin baş müəllifi Əmir Səfəvi-Naeini bildirib. xəbər buraxılışı. "Əslində biz "mexaniki kvant mexaniki" sistemlər qurmağa çalışırıq."
Kiçik mexaniki cihazların hazırlanması çox iş tələb edirdi. Komanda nanometr miqyaslı qətnamələrdə aparat komponentləri hazırlamalı və onları iki silikon kompüter çipinə yerləşdirməli idi. Tədqiqatçılar daha sonra iki çipi bir-birinə yapışdıran bir növ sendviç hazırladılar, beləliklə, alt çipdəki elementlər üst yarıdakı elementlərlə qarşılaşdı.
Alt çipdə cihazın kubitini təşkil edən alüminium superkeçirici dövrə var. Mikrodalğalı impulsların bu dövrəyə göndərilməsi fotonları (işığın hissəcikləri) yaradır, onlar maşında bir kubit məlumatı kodlayır.
Bitləri 0 və ya 1-i təmsil edən gərginliklər kimi saxlayan adi elektrik cihazlarından fərqli olaraq, kvant mexaniki qurğulardakı kubitlər eyni zamanda 0 və 1 birləşmələrini də təmsil edə bilər. Superpozisiya kimi tanınan fenomen, sistem ölçülənə qədər kvant sisteminin birdən çox kvant vəziyyətindən çıxmasına imkan verir.
"Reallığın kvant mexaniki səviyyədə işləməsi dünyadakı makroskopik təcrübəmizdən çox fərqlidir" dedi Səfəvi-Naeini.
Agnetta Cleland
Kvant Hesablamasında irəliləyiş
Kvant texnologiyası sürətlə irəliləyir, lakin praktiki tətbiqlərə hazır olana qədər aradan qaldırılmalı olan maneələr var, Quantum Machines-in baş direktoru Itamar Sivan Lifewire-a e-poçt müsahibəsində bildirib.
"Kvant hesablamaları, yəqin ki, bir cəmiyyət olaraq hazırda məşğul olduğumuz ən çətin ay zərbəsidir" dedi Sivan. "Praktik olması üçün kvant hesablama yığınının çoxsaylı təbəqələrində əhəmiyyətli irəliləyişlər və irəliləyişlər tələb olunacaq."
Hazırda kvant kompüterləri səs-küylə təqib edir, bu o deməkdir ki, zaman keçdikcə qubitlər o qədər səs-küylü olur ki, onlarda olan məlumatları anlamaq üçün heç bir yolumuz yoxdur və onlar yararsız hala gəlir, Zak Romaszko, mühəndis Universal Quantum şirkəti e-poçtda bildirib.
"Praktikada bu o deməkdir ki, kvant kompüterləri üçün alqoritmlər uğursuzluqdan əvvəl yalnız kiçik bir vaxt və ya əməliyyat sayı ilə məhdudlaşır" dedi Romaşko. "Bu səs-küylü rejimin praktik nəticələr verə biləcəyi aydın deyil, baxmayaraq ki, bir neçə tədqiqatçı əsas kimyəvi maddələrin simulyasiyasının əlçatan olduğuna inanır."
Kvant hesablamaları son illərdə əhəmiyyətli irəliləyiş əldə etdi, xüsusən də müəlliflərin iddia etdiyi kimi, kvant kompüterinin təxminən 10.000 adi bir maşın götürəcəyini iddia etdiyi bir əməliyyatı yerinə yetirdiyi qondarma "kvant üstünlüyünün" nümayişi ilə. başa çatdırmaq üçün illər. "Adi bir kompüterin bu qədər uzun çəkəcəyi ilə bağlı bəzi mübahisələr var idi, lakin bu, hələ də əlamətdar bir nümayişdir" dedi Romaşko.
Texniki maneələr həll edildikdən sonra, Sivan proqnozlaşdırır ki, bir neçə il ərzində kvant hesablamaları kriptoqrafiyadan vaksin kəşfinə qədər hər şeyə əhəmiyyətli təsir göstərməyə başlayacaq."Təsəvvür edin, əgər kvant kompüterləri zamanın bir hissəsində peyvəndi kəşf etməyə kömək edə bilsəydi, Covid-19 pandemiyası nə qədər fərqli olardı" dedi.
