Jaapani molekulaarteaduste instituudi uurimisrühm on nüüd teinud kvantarvutuses suure edusammu, muutes selle teoks kahe kubitise värava abil. Kubit on binaarbiti kvantekvivalent, mis on andmetöötluses kasutatav teabe põhiühik.
Meeskonnal õnnestus edukalt teostada maailma kiireim kahe qubit värav vaid 6,5 nanosekundiga. Selle protsessi käigus pidid teadlased ületama mõned seda tüüpi tehnoloogiaga seotud piirangud. Siiski on konks – nende kasutatud meetodit võib olla keeruline korrata vähem teaduspõhises keskkonnas.
Kvantarvutus on veel veidi kaardistamata territoorium, kuid see võib olla värav probleemide lahendamiseks, mida tänapäevased arvutid ei suuda lahendada. Samuti võib see potentsiaalselt märkimisväärselt kiirendada suure jõudlusega andmetöötluse (HPC) ülesandeid. Kuigi potentsiaal on kindlasti olemas ja tehnoloogiahiiglased nagu IBM ja Intel kasutavad seda, on ka piirangud ja seepärast jätkavad uurimisrühmad üle kogu maailma selle teema uurimist.
Seotud
- See andmetöötluse läbimurre edastas kogu Interneti-liikluse 1 sekundiga
- Ühendkuningriigi laboris, mis ühendab ajusid kvantarvutitega
- Teadlased loovad kvantarvutite arendamisel "puuduva pusle".
Molekulaarteaduste instituudi teadlaste meeskond, mida juhib abiturient Yeelai Chew professor Sylvain de Léséleuc ja professor Kenji Ohmori viisid läbi uuringu ja avaldasid oma tulemused Loodusfotoonika. Kahe qubit värava operatsioon, mida nad suutsid teostada, on varajane, kuid oluline samm. Tomi riistvara oli üks esimesi väljaandeid, mis kirjeldas protsessi üksikasjalikult pärast Nature'i esialgse artikli ilmumist veebis.
Soovitatavad videod
Teadlased kasutasid lasereid kahe aatomkubiti drastiliseks jahutamiseks.
Kubitid on kvantekvivalendid bittidele, mida me kõik igapäevasest andmetöötlusest tunneme. Kuid kubitidel on eelis – need ei ole piiratud väärtusega üks või null; selle asemel võivad nad esindada mõlemat ja null. See muudab need palju tõhusamaks ja avab nende võime täita keerulisi ülesandeid palju, palju lühema aja jooksul. Kahjuks on kubiidid kiiresti lahtiühendatavad, mis tähendab, et need ei anna enam täpseid tulemusi.
Kahe kubitiga värava operatsioon nõuab kubitide põimumist ja seda põimumist mõjutavad mitmesugused tegurid, mis võivad dekoherentsi kiirendada. Dekoherentsi probleemi saab käsitleda kahel viisil – toimingud tuleb teha palju kiiremini, enne kui qubits dekohernevad, või takerdumine peab kestma kauem. Teadusmeeskond kasutas esimest lähenemisviisi, mille eesmärk oli asju drastiliselt kiirendada – ja seda nad ka tegid, saavutades selle käigus maailmarekordi.
Teadlased kasutasid lasereid, et jahutada drastiliselt kahte rubiidiumi elemendist valmistatud aatomkubitti. Temperatuurid jõudsid absoluutse nulli lähedale, langedes -273,15 kraadini Celsiuse järgi. Seejärel kinnitati need aatomid optiliste pintsettide abil üksteisest mikromeetri kaugusel. Seejärel kasutasid nad laserit, et manipuleerida kubitid 10 pikosekundiliste intervallidega. Pikosekund võrdub ühe triljondiku sekundiga.
Ülaltoodud sammude abil suutsid teadlased kvantvärava edukalt käivitada vaid 6,5 nanosekundiga, muutes selle maailma kiireimaks kahekbitilise värava operatsiooniks. Eelmine rekord oli 15 nanosekundit.
Kuigi see hüpe ei tähenda, et kvantandmetöötlus äkki laialt leviks, tähendab see, et teadlased teevad selles suunas suuri edusamme. Kahjuks võib seda tüüpi tehnoloogiat olla raske HPC-sättes kopeerida, kus seda kõige sagedamini kasutatakse.
Rubiidiumiaatomi kubiidid, mida teadlased selle ülikiire kubitivärava teostamiseks kasutasid, tuleb jahutada absoluutse nulli lähedale, et need töötaksid. See võib olla võimalik erijuhtudel, kuid realistlikult pöörduks enamik organisatsioone teistsuguse lahenduse poole, kuni selle haldamine muutub lihtsamaks. Teisest küljest, isegi kui see tehnoloogia ei muutu ühel päeval populaarseks, on uurimine oluline, kuna teadlased püüavad jätkuvalt kindlaks teha, kus täpselt asub andmetöötluse tulevik.
Toimetajate soovitused
- Selle 30 000 dollari väärtuses arvuti lähtekood avaldati just tasuta
- Äsja müüdi originaal Apple-1 arvuti kujuteldamatu raha eest
- IBMi uus 127-kubitine protsessor on suur läbimurre kvantarvutuses
- Google näitab oma hämmastavat uut Quantum A.I. Ülikoolilinnak
- Microsofti uus kvantkiip võib aidata kontrollida tuhandeid kubitte
Uuenda oma elustiiliDigitaalsed suundumused aitavad lugejatel hoida silma peal kiirel tehnikamaailmal kõigi viimaste uudiste, lõbusate tooteülevaadete, sisukate juhtkirjade ja ainulaadsete lühiülevaadetega.
