Негизги алып салуулар
- Жөнөкөй механикалык түзүлүштөр кванттык эсептөөдөгү акыркы жетишкендиктерге дем берди.
- Стэнфорддук изилдөөчүлөр кыймылды камтыган акустикалык түзүлүштөрдү колдонуу менен эсептөө техникасын ойлоп табышты.
- Кванттык эсептөөлөр акыркы жылдарда олуттуу прогресске жетишти, өзгөчө кванттык үстөмдүк деп аталган нерсени көрсөтүү менен.
Агнетта Клиланд
Практикалык кванттык компьютерлер жөнөкөй механикалык түзүлүштөрдөн шыктанган жаңы изилдөөлөрдүн аркасында чындыкка бир кадам жакындашы мүмкүн.
Стэнфорд университетинин изилдөөчүлөрү келечектеги кванттык физикага негизделген технологиялар үчүн критикалык эксперименталдык түзүлүштү иштеп чыгышканын айтышууда. Техника телефондордогу кыймылды өлчөөчү осциллятор сыяктуу кыймылды камтыган акустикалык аспаптарды камтыйт. Бул кванттык механиканын кызыктай мүмкүнчүлүктөрүн эсептөө үчүн колдонуу боюнча өсүп жаткан аракеттин бир бөлүгү.
"Бүгүнкү күндө көптөгөн компаниялар кванттык эсептөө менен эксперимент жүргүзүп жатканы менен, "концепциянын далили" долбоорлорунан тышкары практикалык колдонмолорго 2-3 жыл керек", - деди Классик кванттык эсептөө компаниясынын маркетинг боюнча башкы адиси Юваль Богер Lifewire журналына. электрондук интервью. «Ушул жылдарда чоңураак жана жөндөмдүү компьютерлер ишке киргизилет жана бул келе жаткан машиналарды пайдаланууга мүмкүндүк берүүчү программалык платформалар кабыл алынат."
Кванттык эсептөөлөрдөгү механикалык системалардын ролу
Стэнфорддун изилдөөчүлөрү механикалык системалардын пайдасын кванттык масштабга түшүрүүгө аракет кылып жатышат. Nature журналында жарыяланган акыркы изилдөөсүнө ылайык, алар бул максатка кубитте же кванттык «битте» энергияны сактап жана иштете ала турган схемасы бар кичинекей осцилляторлорду бириктирүү аркылуу ишке ашкан. Кубиттер өнүккөн компьютерлерди иштете турган кванттык механикалык эффекттерди жаратат.
Чындыктын кванттык механикалык деңгээлде иштеши дүйнөдөгү макроскопиялык тажрыйбабыздан такыр башкача.
"Бул аппарат менен биз механикалык системаларга негизделген кванттык компьютерлерди жана башка пайдалуу кванттык түзүлүштөрдү куруу аракетинде кийинки маанилүү кадамды көрсөттүк", - дейт гезиттин улук автору Амир Сафави-Наейни. кабар релиз. "Негизи биз "механикалык кванттык механикалык" системаларды курууну көздөп жатабыз."
Кичинекей механикалык түзүлүштөрдү жасоо көп эмгекти талап кылды. Команда нанометрдик масштабдагы резолюцияда аппараттык компоненттерди жасап, аларды эки кремний компьютердик чиптерге салышы керек болчу. Андан соң изилдөөчүлөр эки чипти бириктирген сэндвичтин түрүн жасашты, ошондуктан астыңкы чиптин элементтери үстүнкү жарымындагы элементтерге туш келди.
Төмөнкү чипте түзмөктүн кубитин түзгөн алюминийден жасалган супер өткөргүч схема бар. Бул схемага микротолкундуу импульстарды жөнөтүү фотондорду (жарыктын бөлүкчөлөрү) жаратат, алар машинадагы бир кубит маалыматты коддойт.
Биттерди 0 же 1ди чагылдырган чыңалуу катары сактаган кадимки электрдик түзүлүштөрдөн айырмаланып, кванттык механикалык түзүлүштөрдөгү кубиттер бир эле учурда 0 жана 1дин айкалыштарын да көрсөтө алат. Суперпозиция деп аталган кубулуш кванттык системага система өлчөнгөнгө чейин бир эле учурда бир нече кванттык абалдан чыгууга мүмкүндүк берет.
"Чындыктын кванттык механикалык деңгээлде иштеши дүйнөдөгү биздин макроскопиялык тажрыйбабыздан такыр айырмаланат" деди Сафави-Наейни.
Агнетта Клиланд
Кванттык эсептөөдөгү прогресс
Кванттык технология тездик менен өнүгүп жатат, бирок ал практикалык колдонууга даяр болгонго чейин аны жоюу үчүн тоскоолдуктар бар, - деди Quantum Machines компаниясынын башкы директору Итамар Сиван Lifewire менен болгон маегинде.
"Кванттык эсептөөлөр, балким, биз коом катары азыр алек болуп жаткан эң татаал ай", - деди Сиван. "Анын практикалык болушу үчүн, ал кванттык эсептөө стекинин бир нече катмарында олуттуу прогрессти жана ачылыштарды талап кылат."
Учурда кванттык компьютерлерди ызы-чуу каптап турат, демек, убакыттын өтүшү менен кубиттер ушунчалык ызы-чуу болуп, алардагы маалыматтарды түшүнүүгө мүмкүнчүлүк болбой, алар эч нерсеге жарабай калат, Зак Ромашко, инженер Universal Quantum компаниясы электрондук катта билдирди.
"Иш жүзүндө, бул кванттык компьютерлер үчүн алгоритмдер иштебей калганга чейин аз гана убакыт же операциялардын саны менен чектелет" деди Ромашко. "Бул ызы-чуу режим практикалык натыйжаларды бере алабы же жокпу белгисиз, бирок бир нече изилдөөчүлөр негизги химиялык заттарды симуляциялоо мүмкүн деп эсептешет."
Кванттык эсептөөлөр акыркы жылдарда олуттуу прогресске жетишти, өзгөчө «кванттык үстөмдүк» деп аталган нерсени көрсөтүү менен, анда авторлор 10 000ге жакын кадимки машинаны алган кванттык компьютер операцияны аткарган. жыл аяктады. "Кадимки компьютер мынчалык убакытты талап кылмак беле деген талаш-тартыштар болгон, бирок бул дагы эле укмуштуудай көрүнүш", - деди Ромашко.
Техникалык тоскоолдуктар чечилгенден кийин, Сиван бир нече жылдын ичинде кванттык эсептөөлөр криптографиядан вакцинаны табууга чейин бардык нерсеге олуттуу таасирин тийгизе баштайт деп болжолдойт."Элестетип көргүлөчү, эгерде кванттык компьютерлер бир аз убакыттын ичинде вакцинаны табууга жардам бере алса, Ковид-19 пандемиясы канчалык башкача болмок" деди ал.
