2D материалдар кантип тезирээк компьютерлерге алып келиши мүмкүн

Мазмуну:

2D материалдар кантип тезирээк компьютерлерге алып келиши мүмкүн
2D материалдар кантип тезирээк компьютерлерге алып келиши мүмкүн
Anonim

Негизги алып салуулар

  • Изилдөөчүлөрдүн айтымында, эки өлчөмдүү материалдарды колдонуу ылдамыраак компьютерлерге алып келет.
  • Бул ачылыш кванттык компьютерлерди камтыган тармактагы келе жаткан революциянын бир бөлүгү болушу мүмкүн.
  • Honeywell жакында эле кванттык көлөм боюнча жаңы рекорд койгонун жарыялады, бул жалпы өндүрүмдүүлүктүн көрсөткүчү.
Image
Image

Эксперттердин айтымында, физикадагы акыркы жетишкендиктер компьютерлердин кыйла тезирээк иштешин билдирет, ал дарыларды табуудан баштап климаттын өзгөрүшүнүн таасирин түшүнүүгө чейин революцияга алып барат.

Окумуштуулар транзистордун жаңы түрүндөгү электрондук айланууларды таап, картага түшүрүштү. Бул изилдөө ылдамыраак компьютерлерге алып келиши мүмкүн, алар заряддын ордуна электрондордун табигый магнетизминен пайдаланышат. Бул ачылыш кванттык компьютерлерди камтыган тармакта келе жаткан революциянын бир бөлүгү болушу мүмкүн.

"Кванттык компьютерлер классикалык компьютерлерге караганда маалыматты түп-тамырынан башкача иштетишет, бул аларга азыркы классикалык компьютерлер менен дээрлик чечилгис маселелерди чечүүгө мүмкүндүк берет," Джон Леви, Seeqc кванттык эсептөө фирмасынын негиздөөчүсү жана башкы директору, мындай деди электрондук почта маегинде.

"Мисалы, Google жана NASA тарабынан жасалган экспериментте, белгилүү бир кванттык тиркемеден алынган натыйжалар болжол менен 10 000 жыл талап кылынган эң күчтүү суперкомпьютерге салыштырмалуу бир нече мүнөттүн ичинде түзүлгөн. дүйнө."

Эки өлчөмдүү материалдар

Жакында ачылган ачылышта илимпоздор спинтроника деп аталган жаңы аймакты изилдеп, эсептөөлөрдү жүргүзүү үчүн электрондордун спинин колдонот. Учурдагы электроника эсептөөлөрдү жүргүзүү үчүн электрон зарядын колдонушат. Бирок электрондордун айлануусун көзөмөлдөө кыйын болду.

Цукуба университетинин Материал таануу бөлүмү жетектеген топ молибден дисульфидинин транзистору аркылуу кыймылдаган жупташкан спиндердин санын жана жайгашкан жерин көзөмөлдөө үчүн электрондук спиндик резонанс (ESR) колдонгон деп ырастоодо. ESR медициналык сүрөттөрдү жараткан MRI аппараттары сыяктуу физикалык принципти колдонот.

“Кванттык компьютердик тиркемени түзүүнү элестетиңиз, дары-дармектердин клиникалык сыноолорунун коопсуздугун жана эффективдүүлүгүн симуляциялоо үчүн жетиштүү – аларды чыныгы адамда эч качан сынабастан.”

Транзисторду өлчөө үчүн аппаратты абсолюттук нөлдөн 4 градуска гана муздатуу керек болчу. "ESR сигналдары дренаж жана дарбаза агымдары менен бир эле учурда өлчөнгөн", - деди изилдөөнүн авторлорунун бири, профессор Казухиро Марумото, маалымат релизинде.

Молибден дисульфиди деп аталган кошулма колдонулган, анткени анын атомдору дээрлик жалпак эки өлчөмдүү (2D) түзүлүштү түзөт. "Теориялык эсептөөлөр андан ары айлануулардын келип чыгышын аныктады", - дейт дагы бир авторлош профессор Малгорзата Виерзбовска пресс-релизинде.

Кванттык эсептөөдөгү жетишкендиктер

Кванттык эсептөө тездик менен өнүгүп келе жаткан эсептөөлөрдүн дагы бир чөйрөсү. Honeywell жакында эле кванттык көлөм боюнча жаңы рекорд койгонун жарыялады, бул жалпы өндүрүмдүүлүктүн көрсөткүчү.

"Бул жогорку өндүрүмдүүлүк орто микросхемадагы катаны аз өлчөө менен айкалышып, кванттык алгоритмди иштеп чыгуучулар инновацияларды киргизе ала турган уникалдуу мүмкүнчүлүктөрдү камсыз кылат ", - деп айтылат компаниянын релизинде.

Классикалык компьютерлер экилик биттерге (бирдикке же нөлгө) таянса, кванттык компьютерлер кубиттер аркылуу маалыматты иштетишет, алар кванттык механикадан улам бир же нөл же бир эле учурда экөө тең болушу мүмкүн - экспоненциалдуу түрдө өсүп жаткан иштетүү күчү, Леви мындай деди.

Кванттык компьютерлер мурда мүмкүн эмес деп эсептелген бир катар олуттуу илимий жана бизнес-проблемалык тиркемелерди иштете алат, деди Леви. Мегагерц сыяктуу кадимки ылдамдык көрсөткүчтөрү кванттык эсептөөлөргө тиешелүү эмес.

Кванттык компьютерлердин маанилүү бөлүгү биз салттуу компьютерлер менен ылдамдык жөнүндө ойлогондой ылдамдыкта эмес. "Чындыгында, ал түзмөктөр көбүнчө кванттык компьютерлерге караганда бир топ жогору ылдамдыкта иштешет" деди Леви.

Image
Image

"Канттык компьютерлер мурда мүмкүн эмес деп эсептелген бир катар маанилүү илимий жана бизнес көйгөйлөр колдонмолорун иштете алат."

Эгерде кванттык компьютерлер практикалык болуп калса, технология изилдөө жана ачылыштар аркылуу адамдардын жашоосуна таасир этиши чексиз, дейт Леви.

"Элестетип көргүлө, клиникалык дары-дармек сыноолорунун коопсуздугун жана эффективдүүлүгүн симуляциялоо үчүн жетиштүү болгон кванттык компьютердик тиркемени түзүүнү элестетиңиз, аларды чыныгы адамда эч качан сынабай элестетиңиз" деди ал.

"Же болбосо, климаттын өзгөрүшүнүн кесепеттерин жакшыраак башкарууга жана күрөшүүгө жардам берип, бүт экосистеманын моделдерин имитациялай алган кванттык компьютердик тиркеме."

Алгачкы этаптагы кванттык компьютерлер мурунтан эле бар, бирок изилдөөчүлөр аларды практикалык колдонууну табуу үчүн күрөшүп жатышат. Левинин айтымында, Seeqc үч жылдын ичинде "чыныгы көйгөйлөрдүн тегерегинде курулган жана бизнестин керектөөлөрүн канааттандыруу үчүн масштабга ээ болгон кванттык архитектураны" жеткирүүнү пландап жатат."

Кванттык компьютерлер орточо колдонуучу үчүн жылдар бою жеткиликтүү болбойт, деди Леви. "Бирок технологиянын бизнес-тиркемелери фармацевтиканы өнүктүрүү, логистикалык оптималдаштыруу жана кванттык химия сыяктуу маалыматтарды көп талап кылган тармактарда айкын көрүнүп турат", - деп кошумчалады ал.

Сунушталууда: