Japānas Molekulārās zinātnes institūta pētnieku komanda tagad ir guvusi lielu soli kvantu skaitļošanā, padarot to ar divu kubitu vārtu palīdzību. Kubits ir binārā bita kvantu ekvivalents, kas ir skaitļošanā izmantotās informācijas pamatvienība.
Komandai izdevās realizēt pasaulē ātrākos divu kubitu vārtus tikai 6,5 nanosekundēs. Šajā procesā pētniekiem bija jāpārvar daži ierobežojumi, kas saistīti ar šāda veida tehnoloģiju. Tomēr ir kāds āķis — viņu izmantoto metodi var būt sarežģīti atkārtot vidē, kas ir mazāk balstīta uz pētniecību.
Kvantu skaitļošana joprojām ir nedaudz neatklāta teritorija, taču tā varētu būt vārti uz tādu problēmu risināšanu, kuras mūsdienu datori nevar atrisināt. Tas varētu arī ievērojami paātrināt augstas veiktspējas skaitļošanas (HPC) uzdevumus. Lai gan potenciāls noteikti ir un tehnoloģiju giganti, piemēram, IBM un Intel to izmanto, pastāv arī ierobežojumi, un tāpēc pētnieku grupas visā pasaulē turpina pētīt šo tēmu.
Saistīts
- Šis skaitļošanas sasniegums tikko pārsūtīja visu interneta trafiku 1 sekundes laikā
- Apvienotās Karalistes laboratorijā, kas savieno smadzenes ar kvantu datoriem
- Pētnieki kvantu skaitļošanas attīstībā rada "trūkstošu finierzāģa gabalu".
Zinātnieku komanda no Molekulārās zinātnes institūta, kuru vadīja maģistrante Yeelai Chew, asistente profesors Silvēns de Lelēks un profesors Kenji Ohmori veica pētījumu un publicēja savus atklājumus Dabas fotonika. Divu kubitu vārtu darbība, ko viņi varēja izpildīt, ir agrīns, bet svarīgs solis. Toma aparatūra bija viena no pirmajām publikācijām, kurā tika detalizēti aprakstīts process pēc sākotnējā raksta Nature parādīšanās tiešsaistē.
Ieteiktie videoklipi
Pētnieki izmantoja lāzerus, lai krasi atdzesētu divus atomu kubitus.
Kubiti ir kvantu ekvivalents bitiem, ar kuriem mēs visi pazīstam ikdienas skaitļošanas darbus. Tomēr kubitiem ir priekšrocība — tie nav ierobežoti ar vērtību viens vai nulle; tā vietā viņi var pārstāvēt abus vienu un nulle. Tas padara tos daudz efektīvākus un atbloķē to spēju veikt sarežģītus uzdevumus daudz, daudz īsākā laika posmā. Diemžēl kubiti ātri atdalās, kas nozīmē, ka tie vairs nesniedz precīzus rezultātus.
Divu kubitu vārtu darbībai ir nepieciešams, lai kubiti būtu sapinušies, un šo sajaukšanos ietekmē dažādi faktori, kas var paātrināt dekoherenci. Dekoherences problēmu var risināt divējādi — operācijas ir jāveic daudz ātrāk, pirms kubiti atdalās, vai arī sapīšanās jāilgst. Zinātnes komanda izmantoja pirmo pieeju, proti, krasi paātrināt lietas, un viņi to arī izdarīja, šajā procesā sasniedzot pasaules rekordu.
Pētnieki izmantoja lāzerus, lai krasi atdzesētu divus atomu kubitus, kas izgatavoti no elementa Rubidium. Temperatūra sasniedza tuvu absolūtai nullei, sasniedzot –273,15 grādus pēc Celsija. Pēc tam šie atomi tika nostiprināti mikrometra attālumā viens no otra, izmantojot optiskās pincetes. Pēc tam viņi izmantoja lāzeru, lai manipulētu ar kubitiem 10 pikosekundu intervālos. Pikosekunde ir līdzvērtīga vienai triljonajai sekundes daļai.
Veicot iepriekš minētās darbības, pētnieki varēja veiksmīgi izpildīt kvantu vārtus tikai 6,5 nanosekundēs, padarot to par pasaulē ātrāko divu kubitu vārtu darbību. Iepriekšējais rekords bija 15 nanosekundes.
Lai gan šis lēciens nenozīmē, ka kvantu skaitļošana pēkšņi kļūs plaši izplatīta, tas nozīmē, ka zinātnieki sper lielus soļus šajā virzienā. Diemžēl šāda veida tehnoloģiju var būt grūti reproducēt HPC iestatījumos, kur to visbiežāk izmanto.
Rubīdija atomu kubiti, kurus pētnieki izmantoja, lai izpildītu šo īpaši ātro kubitu vārtus, ir jāatdzesē tuvu absolūtai nullei, lai tie darbotos. To var izdarīt īpašos gadījumos, taču reāli lielākā daļa organizāciju izvēlētos citu risinājumu, līdz tas kļūs vieglāk pārvaldāms. No otras puses, pat ja šī tehnoloģija kādu dienu nekļūs par galveno, pētījumi ir svarīgi, jo zinātnieki turpina mēģināt noteikt, kur tieši ir skaitļošanas nākotne.
Redaktoru ieteikumi
- Šī 30 000 USD vērtā datora pirmkods tikko tika izlaists bez maksas
- Oriģinālais Apple-1 dators tikko tika pārdots par neiedomājamu naudas summu
- IBM jaunais 127 kubitu procesors ir nozīmīgs sasniegums kvantu skaitļošanā
- Google demonstrē savu apbrīnojamo jauno Quantum A.I. Campus
- Microsoft jaunā kvantu mikroshēma varētu palīdzēt kontrolēt tūkstošiem kubitu
Uzlabojiet savu dzīvesveiduDigitālās tendences palīdz lasītājiem sekot līdzi steidzīgajai tehnoloģiju pasaulei, izmantojot visas jaunākās ziņas, jautrus produktu apskatus, ieskatu saturošus rakstus un unikālus ieskatus.
