Folje kryesore
- Hulumtimi i ri ka zbuluar një mënyrë për të bërë copa kuantike duke përdorur kristale.
- Zbulimi mund të ndihmojë në çlirimin e potencialit të revolucionit të informatikës kuantike.
- Por ekspertët thonë se nuk duhet të prisni që kompjuterët kuantikë të zëvendësojnë laptopin tuaj së shpejti.
Fizikanët po shfrytëzojnë mënyrat e çuditshme se si atomet ndërveprojnë me njëri-tjetrin për të ndërtuar kompjuterë kuantikë.
Defektet atomike në disa kristale mund të ndihmojnë në çlirimin e potencialit të revolucionit të llogaritjes kuantike, sipas zbulimeve të bëra nga studiuesit e Universitetit Northeastern. Shkencëtarët thanë se kishin zbuluar një mënyrë të re për të bërë një bit kuantik duke përdorur kristalet. Përparimet në teknologjitë kuantike, të cilat përdorin vetitë e fizikës kuantike të quajtura ngatërresa, mund të lejojnë pajisje më të fuqishme dhe me efikasitet energjie.
"Ndërthurja është një fjalë e zbukuruar për krijimin e një marrëdhënieje midis grimcave që i bën ato të veprojnë sikur janë të lidhura së bashku," tha Vincent Berk, CRO & CSO i kompanisë së kompjuterave kuantike Quantum Xchange në një intervistë për Lifewire.
"Kjo marrëdhënie është e veçantë në atë që lejon veprimet në një grimcë të kenë një efekt mbi një tjetër. Pikërisht këtu hyn fuqia e llogaritjes: kur gjendja e një gjëje mund të ndryshojë ose të ndikojë në gjendjen e një tjetre. Në fakt, bazuar në këtë lidhje të çmendur të ndërthurjes, ne jemi në gjendje të përfaqësojmë të gjitha rezultatet e mundshme të një llogaritjeje në vetëm disa grimca."
Bit Kuantike
Studiuesit shpjeguan në një punim të kohëve të fundit në Nature se defektet në një klasë të veçantë materialesh, veçanërisht, dikalkogjenidet dydimensionale të metaleve kalimtare, përmbanin vetitë atomike për të bërë një bit kuantik, ose shkurt qubit, që është ndërtesa. bllok për teknologjitë kuantike.
"Nëse ne mund të mësojmë se si të krijojmë kubit në këtë matricë dy-dimensionale, kjo është një punë e madhe," tha në lajme Arun Bansil, një profesor i fizikës në Northeastern dhe bashkëautor i punimit. lëshim.
Bansil dhe kolegët e tij shoshitën qindra kombinime të ndryshme materiale për të gjetur ato që mund të strehojnë një kubit duke përdorur algoritme të avancuara kompjuterike.
"Kur shikuam shumë nga këto materiale, në fund, gjetëm vetëm një pjesë të vogël të defekteve të qëndrueshme - rreth një duzinë apo më shumë," tha Bansil. "Si materiali dhe lloji i defektit janë të rëndësishëm këtu sepse në parim ka shumë lloje defektesh që mund të krijohen në çdo material."
Një zbulim kritik është se i ashtuquajturi defekt "antizit" në filmat e dikalkogjenideve dydimensionale të metalit kalimtar mbart me vete diçka të quajtur "spin". Spin, i quajtur gjithashtu momenti këndor, përshkruan një veti themelore të elektroneve të përcaktuar në një nga dy gjendjet potenciale: lart ose poshtë, tha Bansil.
Një parim themelor i mekanikës kuantike është se gjërat si atomet, elektronet, fotonet - ndërveprojnë vazhdimisht në një masë më të madhe ose më të vogël, tha Mark Mattingley-Scott, Drejtor Menaxhues EMEA në kompaninë e kompjuterave kuantike Quantum Brilliance. email.
Nëse mund të mësojmë se si të krijojmë kubit në këtë matricë dydimensionale, kjo është një punë e madhe, e madhe.
"Kompjuterët kuantikë shfrytëzojnë këtë ndërvarësi midis kubitëve, të cilët janë në thelb sistemi më i thjeshtë i mundshëm mekanik kuantik, për të rritur në mënyrë drastike numrin e zgjidhjeve që mund të eksplorojmë paralelisht kur ekzekutojmë një program kuantik," shtoi ai.
Kërcim kuantik
Megjithë përparimin e fundit në kubit, mos prisni që kompjuterët kuantikë të zëvendësojnë laptopin tuaj së shpejti. Studiuesit ende nuk e dinë sistemin më të mirë fizik për ndërtimin e një kompjuteri kuantik, tha për Lifewire në një email Michael Raymer, një profesor i fizikës në Universitetin e Oregon-it që studion llogaritjen kuantike.
"Ka të ngjarë që në dekadën e ardhshme, nuk do të ketë një QC universale në shkallë të gjerë që mund të zgjidhë çdo problem kuantik të shtruar mirë," tha Raymer. "Pra, njerëzit po ndërtojnë prototipe duke përdorur "platforma" të ndryshme materiale."
Disa nga prototipet më të avancuara përdorin jone të bllokuar, duke përfshirë ato të ndërtuara nga kompani si ionQ dhe Quantinuum. "Këto kanë avantazhin se të gjithë atomet e një lloji të vetëm (të themi natriumi) janë rreptësisht identikë, një veti shumë e dobishme," tha Raymer.
Aplikacionet e ardhshme për llogaritjen kuantike janë të pakufishme, thonë përforcuesit.
"Përgjigja në këtë pyetje është e ngjashme me përgjigjen e së njëjtës pyetje në lidhje me kompjuterët dixhitalë në vitet 1960," tha Raymer. "Askush nuk e parashikoi saktë përgjigjen atëherë dhe askush nuk mund ta bëjë këtë tani. Por komuniteti shkencor ka besim të plotë se, nëse teknologjia do të ketë sukses, ajo do të jetë po aq ndikuese sa revolucioni gjysmëpërçues i viteve 1990-2000."
