Folje kryesore
- Pajisjet e thjeshta mekanike frymëzuan një përparim të kohëve të fundit në llogaritjen kuantike.
- Kërkuesit e Stanfordit shpikën një teknikë llogaritëse duke përdorur pajisje akustike që shfrytëzojnë lëvizjen.
- Llogaritja kuantike ka bërë përparim të rëndësishëm vitet e fundit, veçanërisht me demonstrimin e të ashtuquajturës supremaci kuantike.
Agnetta Cleland
Kompjuterët kuantikë praktikë mund të jenë një hap më afër realitetit falë kërkimit të ri të frymëzuar nga pajisjet e thjeshta mekanike.
Kërkuesit e Universitetit Stanford pretendojnë se kanë zhvilluar një pajisje eksperimentale kritike për teknologjitë e ardhshme të bazuara në fizikën kuantike. Teknika përfshin instrumente akustike që përdorin lëvizjen, siç është oshilatori që mat lëvizjen në telefon. Është pjesë e një përpjekjeje në rritje për të shfrytëzuar fuqitë e çuditshme të mekanikës kuantike për informatikë.
"Ndërsa shumë kompani po eksperimentojnë me llogaritjen kuantike sot, aplikimet praktike përtej projekteve të 'provës së konceptit' janë ndoshta 2-3 vjet larg," tha për Lifewire Yuval Boger, shefi i marketingut të kompanisë së kompjuterave kuantike Classiq. një intervistë me email. “Gjatë këtyre viteve do të prezantohen kompjuterë më të mëdhenj dhe më të aftë dhe do të adoptohen platforma softuerike që lejojnë përfitimin e këtyre makinerive të ardhshme."
Roli i sistemeve mekanike në llogaritjen kuantike
Kërkuesit në Stanford po përpiqen të zbresin përfitimet e sistemeve mekanike në shkallën kuantike. Sipas studimit të tyre të fundit të botuar në revistën Nature, ata e arritën këtë qëllim duke bashkuar oshilatorët e vegjël me një qark që mund të ruajë dhe përpunojë energjinë në një kubit, ose 'bit' kuantik të informacionit. Kubitët gjenerojnë efekte mekanike kuantike që mund të fuqizojnë kompjuterët e avancuar.
Mënyra se si funksionon realiteti në nivelin mekanik kuantik është shumë i ndryshëm nga përvoja jonë makroskopike e botës.
"Me këtë pajisje, ne kemi treguar një hap tjetër të rëndësishëm në përpjekjen për të ndërtuar kompjuterë kuantikë dhe pajisje të tjera të dobishme kuantike të bazuara në sisteme mekanike," tha Amir Safavi-Naeini, autori i vjetër i punimit, në njoftim për lajme. "Ne jemi në thelb duke kërkuar të ndërtojmë sisteme 'mekanike kuantike mekanike'."
Prodhimi i pajisjeve të vogla mekanike mori shumë punë. Ekipi duhej të bënte komponentë harduerikë në rezolucion në shkallë nanometër dhe t'i vendoste ato në dy çipa kompjuteri silikoni. Studiuesit më pas bënë një lloj sanduiçi që i ngjiti dy çipat së bashku, kështu që elementët në çipin e poshtëm përballen me ato në gjysmën e sipërme.
Çipi i poshtëm ka një qark superpërcjellës alumini që formon kubitin e pajisjes. Dërgimi i pulseve të mikrovalës në këtë qark gjeneron fotone (grimca drite), të cilat kodojnë një kubit informacion në makinë.
Ndryshe nga pajisjet elektrike konvencionale, të cilat ruajnë bitet si tensione që përfaqësojnë ose 0 ose 1, kubitët në pajisjet mekanike kuantike mund të përfaqësojnë gjithashtu kombinime të 0 dhe 1 njëkohësisht. Fenomeni i njohur si mbivendosje lejon një sistem kuantik të dalë në disa gjendje kuantike menjëherë derisa sistemi të matet.
"Mënyra se si funksionon realiteti në nivelin mekanik kuantik është shumë i ndryshëm nga përvoja jonë makroskopike e botës," tha Safavi-Naeini.
Agnetta Cleland
Përparim në llogaritjen kuantike
Teknologjia kuantike po përparon me shpejtësi, megjithatë ka pengesa për t'u hequr përpara se të jetë gati për aplikime praktike, tha Itamar Sivan, CEO i Quantum Machines, në një intervistë për Lifewire.
"Llogaritja kuantike është ndoshta momenti më sfidues me të cilin ne si shoqëri jemi të zënë tani," tha Sivan. "Që ajo të bëhet praktike, do të kërkojë përparim të konsiderueshëm dhe përparime në shtresa të shumta të grumbullit të llogaritjes kuantike."
Aktualisht, kompjuterët kuantikë janë të përhumbur nga zhurma, që do të thotë se, me kalimin e kohës, kubitët bëhen aq të zhurmshëm sa nuk kemi asnjë mënyrë për të kuptuar të dhënat që gjenden në to, dhe ata bëhen të padobishëm, Zak Romaszko, një inxhinier me tha kompania Universal Quantum në një email.
"Në praktikë, kjo do të thotë që algoritmet për kompjuterët kuantikë janë të kufizuar vetëm në një sasi të vogël kohe ose numër operacionesh përpara dështimit," tha Romaszko. "Nuk është e qartë nëse ky regjim i zhurmshëm mund të prodhojë rezultate praktike, megjithëse disa studiues besojnë se simulimi i kimikateve bazë është i arritshëm."
Llogaritja kuantike ka bërë përparim të rëndësishëm vitet e fundit, veçanërisht me demonstrimin e të ashtuquajturës 'supremaci kuantike' në të cilën një kompjuter kuantik kreu një operacion që autorët pretendonin se do të kishte marrë një makinë të rregullt rreth 10,000 vite për të përfunduar. "Ka pasur disa debate rreth asaj nëse një kompjuter i zakonshëm do të kishte marrë kaq shumë kohë, por është ende një demonstrim i jashtëzakonshëm," tha Romaszko.
Pasi të zgjidhen pengesat teknike, Sivan parashikon që brenda pak vitesh, llogaritja kuantike do të fillojë të ketë një ndikim të rëndësishëm në gjithçka, nga kriptografia te zbulimi i vaksinave."Imagjinoni se sa e ndryshme do të kishte qenë pandemia e Covid-19 nëse kompjuterët kuantikë do të ishin në gjendje të ndihmonin në zbulimin e një vaksine në një fraksion të kohës," tha ai.
