Негизги алып салуулар
- Практикалык кванттык компьютерлерди жасоо электрдик каршылыгы жок өтө өткөргүч материалдарды колдонуунун жакшы жолдорун табууга көз каранды.
- Оук Ридж улуттук лабораториясынын изилдөөчүлөрү өтө тактык менен байланышкан электрондорду табуу ыкмасын табышты.
- Суперөткөргүч кванттык компьютерлер учурда процессордун көлөмү боюнча атаандаш технологияларды жеңип алышты.
Практикалык кванттык компьютерлер жакында келип чыгышы мүмкүн, баңгизаттарды табуудан баштап кодду бузууга чейин терең таасирлери бар.
Жакында Оук Ридж улуттук лабораториясынын изилдөөчүлөрү жакшы кванттык машиналарды курууга карай кадам жасап, атомдук курч металл учу менен супер өткөргүчтүн ортосундагы электр тогун өлчөштү. Бул жаңы ыкма электрдик каршылыгы жок супер өткөргүчтөрдүн жаңы түрлөрүн аныктоого жардам бере турган кыймылда өтө тактык менен байланышкан электрондорду таба алат.
"Суперөткөргүч схемалар аппараттык жабдыктарда кванттык биттерди (кубиттер) жана кванттык дарбазаларды курууда эң алдыңкы орунда турат", - деп билдирди Тоби Кубитт, кванттык тиркемелер үчүн алгоритмдерди курган Phasecraft компаниясынын директору, Lifewire электрондук катында. интервью. "Супер өткөргүч кубиттер жогорку тактык жана ийкемдүүлүк менен иштелип чыгууга мүмкүн болгон катуу абалдагы электр чынжырлары."
Үркүтүү аракет
Кванттык компьютерлер кванттык физиканын табышмактуу касиеттерин колдонуу менен электрондор космос аркылуу бир системадан экинчи системага секире алаарынан пайдаланат. Эгерде электрон металл менен супер өткөргүчтүн жолуккан жеринде башка электрон менен жупташса, ал Купер жуп деп аталган нерсени түзүшү мүмкүн. Өтө өткөргүч ошондой эле Андреев чагылуусу деп аталган металлга дагы бир бөлүкчөлөрдү чыгарат. Окумуштуулар Купер жуптарын аныктоо үчүн Андреевдин бул чагылышын издешти.
Аальто университети / Хосе Ладо
Oak Ridge окумуштуулары атомдук курч металл учу менен супер өткөргүчтүн ортосундагы электр тогун өлчөгөн. Бул ыкма аларга супер өткөргүчкө кайтып келген Андреевдин чагылуусунун көлөмүн аныктоого мүмкүндүк берет.
Бул ыкма кадимки эмес супер өткөргүчтөр деп аталган супер өткөргүчтөрдүн экзотикалык түрлөрүнүн ички кванттык түзүлүшүн түшүнүү үчүн жаңы жаңы методологияны негиздейт, бул бизге кванттык материалдардагы ар кандай ачык көйгөйлөрдү чечүүгө мүмкүндүк берет, Хосе Ладо, профессордун ассистенти. Изилдөөгө теориялык колдоо көрсөткөн Аалто университети маалымат жыйынында билдирди.
Москвадагы Skoltech Кванттык маалыматты иштетүү лабораториясынын улук изилдөөчүсү Игорь Зачаров Lifewireге электрондук почта аркылуу супер өткөргүч бул материянын абалы, мында электрондор ядролорго чачыраганда энергияны жоготпойт деп билдирди. электр тогы жана электр тогы токтобой агышы мүмкүн.
"Электрондор же ядролор эсептөө үчүн колдонула турган кванттык абалдарга ээ болсо да, супер өткөргүч ток кванттык касиеттери бар макро кванттык бирдик катары аракеттенет" деп кошумчалады ал. "Ошондуктан, биз материянын макро абалын маалыматты иштетүүнү уюштуруу үчүн колдонулушу мүмкүн болгон кырдаалды калыбына келтиребиз, ал эми ал ачык-айкын кванттык эффекттерге ээ жана ага эсептөө артыкчылыгын бере алат."
Бүгүнкү күндө кванттык эсептөөдөгү эң чоң көйгөйлөрдүн бири супер өткөргүчтөрдү кантип жакшыраак аткара аларыбыз менен байланыштуу.
Супер өткөргүч келечек
Супер өткөргүч кванттык компьютерлер учурда процессордун көлөмү боюнча атаандаш технологияларды жеңип алды, деди Кубит. Google 2019-жылы 53-кубиттик суперөткөргүч түзүлүштө "кванттык үстөмдүк" деп аталган нерсени көрсөттү. IBM жакында 127 супер өткөргүч кубиттери бар кванттык компьютерди ишке киргизди, ал эми Ригетти 80-кубиттик супер өткөргүч чипти жарыялады.
"Бардык кванттык аппараттык компаниялардын жакынкы келечекте компьютерлерин масштабдоо үчүн амбициялуу жол карталары бар", - деп кошумчалады Кубит. "Бул инженериядагы бир катар жетишкендиктер менен шартталган, алар кубиттин татаал конструкцияларын жана оптималдаштырууну иштеп чыгууга мүмкүндүк берди. Бул өзгөчө технология үчүн эң чоң көйгөй дарбазалардын сапатын жакшыртуу, б.а., процессордун тактыгын жогорулатуу. маалыматты манипуляциялап, эсептөөнү иштете алат."
Жакшы супер өткөргүчтөр практикалык кванттык компьютерлерди жасоонун ачкычы болушу мүмкүн. Майкл Биерчук, Q-CTRL кванттык эсептөө компаниясынын башкы директору электрондук почта менен болгон маегинде азыркы кванттык эсептөө системаларынын көбү 1950-1960-жылдары супер өткөргүчтүүлүк ачылган ниобий эритмелерин жана алюминийди колдонорун айтты.
"Бүгүнкү күндө кванттык эсептөөдөгү эң чоң көйгөйлөрдүн бири супер өткөргүчтөрдү кантип жакшыраак аткара аларыбызга байланыштуу", - деп кошумчалады Биерчук. "Мисалы, чөктүрүлгөн металлдардын химиялык курамындагы же түзүмүндөгү аралашмалар кванттык компьютерлерде ызы-чуунун жана иштешинин начарлашынын булактарын пайда кылышы мүмкүн - бул системанын "кванттуулугу" жоголуп кеткен декогеренция деп аталган процесстерге алып келет."
Кванттык эсептөө кубиттин сапаты менен кубиттердин санынын ортосундагы кылдат балансты талап кылат, деп түшүндүрдү Зачаров. Кубит айлана-чөйрө менен өз ара аракеттенген сайын, мисалы, "программалоо" үчүн сигналдарды кабыл алганда, ал чырмалышкан абалын жоготуп алышы мүмкүн.
"Биз көрсөтүлгөн технологиялык багыттардын ар биринде кичинекей жетишкендиктерди көрүп жатканыбыз менен, аларды жакшы иштеген аппаратка айкалыштыруу дагы эле мүмкүн эмес", - деп кошумчалады ал.
Кванттык эсептөөлөрдүн "Ыйык Граалы" жүздөгөн кубиттери жана ката ылдамдыгы төмөн түзүлүш. Окумуштуулар бул максатка кантип жетээри боюнча бир пикирге келе алышпайт, бирок мүмкүн болгон жооп - супер өткөргүчтөрдү колдонуу.
Кремнийдин өтө өткөргүч түзүлүшүндөгү кубиттердин көбөйүшү абсолюттук нөлдүк температурага жакын чоң операциялык көлөмдөрдү айдай ала турган гигант муздаткыч машиналарга муктаждыкты баса белгилейт, - деди Зачаров.
