Ključni izsledki
- Raziskovalci pravijo, da so naredili še en korak k izdelavi nove vrste računalnika, ki uporablja kvantne bite ali kubite.
- Kvantni računalnik bi bil izdelan z razprševanjem elektronov iz žarilne nitke žarnice.
-
Strokovnjaki pravijo, da je nova tehnika obetavna, vendar je treba opraviti še veliko dela, preden bodo kvantni računalniki pripravljeni za vaše namizje.
Preprosta žarnica bi lahko bila ključ do uresničitve praktičnih kvantnih računalnikov, kar odpira možnost za veliko močnejše v e-poštnem intervjuju za Lifewire.
"Lahko bo postavil temelje za resnično cenovno ugodno distribucijo funkcionalnih kvantnih procesorjev v različne računalniške naprave, ki vodijo do naslednje generacije potencialno neomejenih računalniških procesorjev," je dodal.
Boljši koščki
Kvantni računalniki obetajo revolucijo računalništva. Za razliko od običajnega binarnega računalništva kubiti dodajo računalniškemu procesu tretjo enoto informacij – namesto 1-0 – in to je 1-0-1/0, je za Lifewire po e-pošti povedal izvršni direktor TackleAI Sergio Suarez Jr. Dodajanje tretje enote, hkratnih 1 in 0, se imenuje superpozicija, kar pomeni, da sta tako 0 kot 1 in vse točke vmes.
"Ta superpozicija kubitov omogoča kvantnim računalnikom, da delajo na milijonih izračunov hkrati, zaradi česar je kvantno računalništvo eksponentno hitrejše in zmogljivejše od tradicionalnega računalnika," je dejal Suarez Jr.
Ekipa Argonne se je osredotočila na uporabo enega samega elektrona kot kubita. Ogrevanje žarilne nitke oddaja tok elektronov, vendar so kubiti zelo občutljivi na motnje iz okolja. Da bi rešili to težavo, so raziskovalci v vakuumu ujeli elektron na izjemno čisto trdno neonsko površino.
"S to platformo smo prvič doslej dosegli močno sklopitev med enim elektronom v skoraj vakuumskem okolju in enim mikrovalovnim fotonom v resonatorju, " Xianjing Zhou, prvi avtor prispevka, je zapisano v sporočilu za javnost. "To odpira možnost uporabe mikrovalovnih fotonov za nadzor vsakega elektronskega kubita in povezovanje mnogih od njih v kvantnem procesorju."
Scott Buchholz, nastajajoči tehnološki vodja in glavni tehnični direktor za vladne in javne storitve pri Deloitte Consulting, je za Lifewire v e-pošti povedal, da večina pristopov k ustvarjanju kubitov temelji na uporabi posameznih atomov ali fotonov, medtem ko Argonne deluje na sistemu, ki uporablja elektrone.
"Obstaja več kot pol ducata različnih pristopov, ki jih organizacije raziskujejo za ustvarjanje kubitov, od katerih ima vsak svoj niz prednosti, slabosti in premislekov," je dejal Buchholz. "Nekateri pristopi lahko na primer omogočijo hitrejše povezave qubit-to-qubit, vendar so bolj dovzetni za hrup in napake."
Hitrejši procesorji
V kvantnem računalništvu je qubit koncept, ki je za razliko od tradicionalnega bita lahko hkrati 0 in 1 z merjenjem tega, kar je znano kot vrtenje, je pojasnil Nizich. Ta proces je bilo izredno težko izmeriti in nadzorovati, "vendar možnost tega potencialno neomejenega stanja pomeni popoln premislek o tradicionalnem modelu," je dodal.
Podjetja, vključno z IBM-om in Googlom, imajo obstoječe sisteme z do 100 kubiti procesorske moči. Toda, je dejal Nizich, pristopov teh tehnoloških velikanov morda ne bo mogoče enostavno prenesti na prihodnje upe, da bodo imeli kvantne procesorje v telefonih, prenosnikih, avtomobilih in celo gospodinjskih aparatih.
"Zato so Argonnova odkritja tako pomembna, saj so morda ključ do tega, da ta tehnologija postane bolj dostopna večjemu številu raziskovalcev, [s tem] vodi do več odkritij," je dejal Nizich. "To lahko tudi pomeni, da bo v prihodnosti mogoča proizvodnja kvantnih procesorjev v velikem obsegu."
Kljub optimističnim rezultatom argonskih znanstvenikov strokovnjaki opozarjajo, da praktični kvantni računalniki še vedno niso pripravljeni pristati na vaši mizi. Benjamin Bloom, ustanovitelj podjetja za kvantno računalništvo Atom Computing, je za Lifewire v e-pošti poudaril, da je največji izziv pri izdelavi kvantnega računalnika povečanje vašega sistema kubitov, da dosežete na stotine tisoč do milijon kubitov, ki so verjetno potrebni za izdelavo uporabnega kvantnega računalnika. računalnik.
Mark Mattingley-Scott, generalni direktor podjetja za kvantno računalništvo Quantum Brilliance, je po elektronski pošti dejal, da bo nova tehnologija pospešila prizadevanja za ustvarjanje visoko zmogljivih kvantnih računalnikov v oblaku. Toda, je dodal, ostajajo izzivi, kako narediti proces dovolj majhen, da se prilega vsakodnevnim računalnikom.
"Prehoditi je treba še dolgo pot, preden bodo trdni neonski kubiti na voljo na pospeševalni kartici v vašem računalniku," je dejal.
