Výzkumný tým z Japonského institutu pro molekulární vědu nyní udělal velký pokrok v oblasti kvantových výpočtů, a to s pomocí dvouqubitové brány. Qubit je kvantový ekvivalent binárního bitu, což je základní jednotka informace používaná ve výpočetní technice.
Týmu se úspěšně podařilo realizovat nejrychlejší dvouqubitovou bránu na světě za pouhých 6,5 nanosekundy. V tomto procesu museli výzkumníci překonat některá omezení spojená s tímto druhem technologie. Má to však háček – metoda, kterou použili, může být obtížné replikovat v prostředí méně založeném na výzkumu.
Kvantové počítání je stále poněkud neprobádané území, ale může být vstupní branou k řešení problémů, se kterými si moderní počítače nemohou poradit. Mohlo by to také potenciálně výrazně urychlit úlohy vysoce výkonných počítačů (HPC). Zatímco potenciál tu rozhodně je a tech giganti jako např IBM a Intel na to ťukají, jsou zde také omezení, a proto výzkumné týmy po celém světě pokračují ve zkoumání tohoto tématu.
Příbuzný
- Tento počítačový průlom právě přenesl celý internetový provoz za 1 sekundu
- Uvnitř britské laboratoře, která spojuje mozky s kvantovými počítači
- Výzkumníci vytvářejí „chybějící dílek skládačky“ při vývoji kvantových počítačů
Tým vědců z Institutu pro molekulární vědu vedený postgraduální studentkou Yeelai Chew, asistentkou Profesor Sylvain de Léséleuc a profesor Kenji Ohmori provedli výzkum a publikovali svá zjištění v Fotonika přírody. Operace dvouqubitové brány, kterou dokázali provést, je raný, ale důležitý krok. Tomův hardware byla jednou z prvních publikací, která podrobně popisovala proces poté, co se na internetu objevil první článek v Nature.
Doporučená videa
Vědci použili lasery, aby drasticky ochladili dva atomové qubity.
Qubity jsou kvantovým ekvivalentem bitů, které všichni známe z každodenních počítačů. Nicméně qubity mají výhodu – nejsou omezeny na hodnotu jedna nebo nula; místo toho mohou zastupovat oba a nula. Díky tomu jsou mnohem efektivnější a odemyká jejich schopnost provádět složité úkoly v mnohem, mnohem kratším časovém rámci. Bohužel qubity se rychle dekoherují, což znamená, že již nevrací přesné výsledky.
Operace dvouqubitové brány vyžaduje, aby byly qubity zapleteny, a toto zapletení je ovlivněno různými faktory, které mohou dekoherenci urychlit. Otázku dekoherence lze řešit dvěma způsoby — operace musí být prováděny mnohem rychleji, než se qubity dekoherují, nebo musí zapletení trvat déle. Vědecký tým šel s prvním přístupem, který měl věci drasticky urychlit – a to se jim podařilo a dosáhli v tomto procesu světového rekordu.
Vědci použili lasery k drastickému ochlazení dvou atomových qubitů vyrobených z prvku Rubidium. Teploty dosáhly téměř absolutní nuly a klesaly až na -273,15 stupňů Celsia. Tyto atomy byly poté zajištěny v mikrometru od sebe pomocí optické pinzety. Potom použili laser k manipulaci s qubity v 10 pikosekundových intervalech. Pikosekunda je ekvivalent jedné biliontiny sekundy.
Prostřednictvím výše uvedených kroků byli vědci schopni úspěšně provést kvantovou bránu za pouhých 6,5 nanosekund, což z ní činí nejrychlejší dvouqubitovou bránu na světě. Předchozí rekord byl 15 nanosekund.
I když tento skok neznamená, že se kvantové výpočty náhle rozšíří, znamená to, že vědci v tomto směru dělají velké pokroky. Bohužel tento typ technologie může být obtížné replikovat v prostředí HPC, kde by se nejčastěji používal.
Rubidium-atom qubits, které byly použity výzkumníky k provedení této ultrarychlé qubit brány, musí být chlazeny blízko k absolutní nule, aby fungovaly. Ve zvláštních případech to může být možné, ale realisticky by se většina organizací obrátila na jiné řešení, dokud by to nebylo jednodušší na správu. Na druhou stranu, i když se tato technologie jednoho dne nestane běžnou, výzkum je důležitý, protože vědci se nadále snaží určit, kde přesně leží budoucnost výpočetní techniky.
Doporučení redakce
- Zdrojový kód tohoto počítače za 30 000 USD byl právě uvolněn zdarma
- Původní počítač Apple-1 byl právě prodán za nepředstavitelné množství peněz
- Nový 127-qubitový procesor IBM je velkým průlomem v oblasti kvantových počítačů
- Google předvádí své úžasné nové Quantum A.I. kampus
- Nový kvantový čip společnosti Microsoft by mohl pomoci ovládat tisíce qubitů
Upgradujte svůj životní stylDigitální trendy pomáhají čtenářům mít přehled o rychle se měnícím světě technologií se všemi nejnovějšími zprávami, zábavnými recenzemi produktů, zasvěcenými úvodníky a jedinečnými náhledy.
