Kľúčové poznatky
- Výskumníci tvrdia, že urobili ďalší krok smerom k vytvoreniu nového druhu počítača, ktorý využíva kvantové bity alebo qubity.
- Kvantový počítač by bol skonštruovaný rozprašovaním elektrónov z vlákna žiarovky.
-
Odborníci tvrdia, že nová technika je sľubná, ale kým budú kvantové počítače pripravené na vašu pracovnú plochu, čaká vás ešte veľa práce.
Jednoduchá žiarovka by mohla byť kľúčom k tomu, aby sa praktické kvantové počítače stali realitou, čím sa v e-mailovom rozhovore s Lifewire otvára možnosť pre oveľa výkonnejšie.
„Môže to položiť základy pre skutočne dostupnú distribúciu funkčných kvantových procesorov do rôznych výpočtových zariadení, čo povedie k ďalšej generácii potenciálne neobmedzených počítačových procesorov,“dodal.
Lepšie kúsky
Kvantové počítače sú prísľubom revolúcie vo výpočtovej technike. Na rozdiel od bežných binárnych výpočtov, qubity pridávajú do výpočtového procesu tretiu jednotku informácií – namiesto 1-0 – a je to 1-0-1/0, povedal generálny riaditeľ TackleAI Sergio Suarez, Jr. Lifewire prostredníctvom e-mailu. Pridanie tretej jednotky, súčasnej 1 a 0, sa nazýva superpozícia, čo znamená, že ide o 0 aj 1 a všetky body medzi nimi.
"Táto superpozícia qubitov umožňuje kvantovým počítačom pracovať na milióne výpočtov naraz a robí kvantové výpočty exponenciálne rýchlejšími a výkonnejšími ako tradičný počítač," povedal Suarez, Jr.
Tím Argonne sa zameral na použitie jediného elektrónu ako qubitu. Zahrievaním vlákna žiarovky sa vyžaruje prúd elektrónov, ale qubity sú veľmi citlivé na rušenie z okolitého prostredia. Aby sa tento problém vyriešil, výskumníci uväznili elektrón na ultračistom pevnom neónovom povrchu vo vákuu.
"S touto platformou sme vôbec po prvýkrát dosiahli silnú väzbu medzi jedným elektrónom v prostredí takmer vákua a jedným mikrovlnným fotónom v rezonátore," Xianjing Zhou, prvý autor článku, uviedol v tlačovej správe. "Toto otvára možnosť použiť mikrovlnné fotóny na ovládanie každého elektrónového qubitu a prepojiť mnohé z nich v kvantovom procesore."
Scott Buchholz, začínajúci technologický líder a hlavný technický riaditeľ pre Government & Public Services v Deloitte Consulting, povedal Lifewire v e-maile, že väčšina prístupov k vytváraniu qubitov je založená na použití jednotlivých atómov alebo fotónov, zatiaľ čo Argonne funguje v systéme, ktorý využíva elektróny.
„Existuje viac ako pol tucta rôznych prístupov, ktoré organizácie skúmajú na vytváranie qubitov, pričom každý má svoj vlastný súbor výhod, nevýhod a úvah,“povedal Buchholz. "Napríklad niektoré z prístupov môžu umožniť rýchlejšie spojenie qubit to qubit, ale sú náchylnejšie na šum a chyby."
Rýchlejšie procesory
V kvantových výpočtoch je qubit koncept, ktorý na rozdiel od tradičného bitu môže byť súčasne 0 aj 1 meraním toho, čo je známe ako spin, vysvetlil Nizich. Tento proces bolo mimoriadne ťažké merať a kontrolovať, „ale možnosť tohto potenciálne neobmedzeného stavu znamená úplné prehodnotenie tradičného modelu,“dodal.
Spoločnosti vrátane IBM a Google majú existujúce systémy s výpočtovým výkonom až 100 qubitov. Ale, povedal Nizich, prístupy týchto technologických gigantov nemusia byť ľahko prenosné na budúce nádeje na kvantové procesory v telefónoch, notebookoch, autách a dokonca aj domácich spotrebičoch.
„To je dôvod, prečo sú objavy spoločnosti Argonne také dôležité, pretože môžu byť kľúčom k tomu, aby sa táto technológia stala dostupnejšou pre väčšie množstvo výskumníkov, čo [čím] vedie k ďalším objavom,“povedal Nizich. "Môže to tiež znamenať, že v budúcnosti bude možná výroba kvantových procesorov vo veľkom rozsahu."
Napriek optimistickým výsledkom vedcov z Argonne odborníci varujú, že praktické kvantové počítače ešte stále nie sú pripravené pristáť na vašom stole. Benjamin Bloom, zakladateľ kvantovej počítačovej spoločnosti Atom Computing, poukázal na Lifewire v e-maile, že najväčšou výzvou pri budovaní kvantového počítača je škálovanie vášho qubitového systému tak, aby ste dosiahli stovky tisíc až milióny qubitov, ktoré sú pravdepodobne potrebné na vytvorenie užitočného kvantového počítača. počítač.
Mark Mattingley-Scott, výkonný riaditeľ kvantovej počítačovej spoločnosti Quantum Brilliance, prostredníctvom e-mailu uviedol, že nová technológia urýchli úsilie o vytvorenie vysokovýkonných cloudových kvantových počítačov. Dodal však, že existujú výzvy, aby bol proces dostatočne malý, aby sa zmestil do bežných počítačov.
"Je ešte dlhá cesta, kým budú pevné neónové qubity dostupné na akceleračnej karte vo vašom PC," povedal.
