Key Takeaways
- Novo istraživanje otkrilo je način pravljenja kvantnih bitova pomoću kristala.
- Otkriće bi moglo pomoći u oslobađanju potencijala kvantne kompjuterske revolucije.
- Ali stručnjaci kažu da ne biste trebali očekivati da će kvantni računari uskoro zamijeniti vaš laptop.
Fizičari iskorištavaju čudne načine na koje atomi međusobno komuniciraju kako bi napravili kvantne kompjutere.
Atomski defekti u nekim kristalima mogu pomoći u oslobađanju potencijala kvantne kompjuterske revolucije, prema otkrićima istraživača sa Univerziteta Northeastern. Naučnici su rekli da su otkrili novi način pravljenja kvantnog bita koristeći kristale. Napredak u kvantnim tehnologijama, koje koriste svojstva kvantne fizike nazvane zapetljanost, mogao bi omogućiti snažnije i energetski efikasnije uređaje.
"Zamršenost je otmjena riječ za stvaranje odnosa između čestica zbog koje se ponašaju kao da su povezane", rekao je Vincent Berk, CRO i CSO iz kompanije za kvantno računarstvo Quantum Xchange u intervjuu za Lifewire.
"Ovaj odnos je poseban po tome što dozvoljava radnjama na jednoj čestici da imaju efekta na drugu. Upravo tu dolazi do moći izračunavanja: kada se stanje jedne stvari može promijeniti ili utjecati na stanje druge Zapravo, na osnovu ove lude isprepletene veze, u mogućnosti smo da predstavimo sve moguće ishode računanja u samo nekoliko čestica."
Quantum Bits
Istraživači su u nedavnom radu u časopisu Nature objasnili da defekti u određenoj klasi materijala, konkretno, dvodimenzionalni dihalkogenidi prelaznih metala, sadrže atomska svojstva da naprave kvantni bit, ili skraćeno kubit, što je zgrada blok za kvantne tehnologije.
"Ako možemo naučiti kako da kreiramo kubite u ovoj dvodimenzionalnoj matrici, to je velika, velika stvar", rekao je Arun Bansil, profesor fizike na Northeasternu i koautor rada, u vijestima oslobodi.
Bansil i njegove kolege pregledali su stotine različitih kombinacija materijala kako bi pronašli one sposobne za hostovanje kubita koristeći napredne kompjuterske algoritame.
"Kada smo pogledali mnogo ovih materijala, na kraju smo pronašli samo nekoliko održivih nedostataka - desetak ili više", rekao je Bansil. "Ovdje su važni i materijal i vrsta defekta jer u principu postoji mnogo vrsta defekata koji se mogu stvoriti u bilo kojem materijalu."
Kritično otkriće je da takozvani "antisite" defekt u filmovima dvodimenzionalnih dihalkogenida prelaznih metala nosi sa sobom nešto što se zove "spin". Spin, takođe nazvan ugaoni moment, opisuje fundamentalno svojstvo elektrona definisano u jednom od dva potencijalna stanja: gore ili dole, rekao je Bansil.
Jedan od osnovnih principa kvantne mehanike je da stvari kao što su atomi, elektroni, fotoni stalno stupaju u interakciju u većoj ili manjoj mjeri, rekao je Mark Mattingley-Scott, izvršni direktor za EMEA u kompaniji za kvantno računarstvo Quantum Brilliance. email.
Ako možemo naučiti kako da kreiramo kubite u ovoj dvodimenzionalnoj matrici, to je velika, velika stvar.
"Kvantni kompjuteri iskorištavaju ovu međuzavisnost između kubita, koji su u suštini najjednostavniji mogući kvantno-mehanički sistem, kako bi drastično povećali broj rješenja koja možemo paralelno istraživati kada pokrećemo kvantni program", dodao je.
Kvantni skok
Uprkos nedavnom prodoru u kubitima, ne očekujte da će kvantni računari uskoro zamijeniti vaš laptop. Istraživači još uvijek ne znaju najbolji fizički sistem za pravljenje kvantnog kompjutera, rekao je za Lifewire Michael Raymer, profesor fizike na Univerzitetu Oregon koji proučava kvantno računarstvo.
"Verovatno je da u sljedećoj deceniji neće postojati univerzalni QC velikih razmjera koji može riješiti bilo koji dobro postavljen kvantni problem," rekao je Raymer. "Dakle, ljudi grade prototipove koristeći različite materijalne 'platforme'."
Neki od najnaprednijih prototipova koriste zarobljene jone, uključujući one koje su napravile kompanije kao što su ionQ i Quantinuum. "Oni imaju prednost u tome što su svi atomi jednog tipa (recimo natrij) striktno identični, što je veoma korisno svojstvo," rekao je Raymer.
Buduće aplikacije za kvantno računarstvo su neograničene, kažu pojačivači.
"Odgovaranje na ovo pitanje slično je odgovoru na isto pitanje o digitalnim računarima 1960-ih," rekao je Raymer. "Niko tada nije tačno predvidio odgovor, a niko to ne može učiniti ni sada. Ali naučna zajednica ima puno povjerenja da će, ako tehnologija uspije, imati jednak utjecaj kao poluvodička revolucija 1990-ih-2000-ih."
