O echipă de cercetare de la Institutul Japonez pentru Științe Moleculare a făcut acum un pas mare în calculul cuantic, făcându-l să se întâmple cu ajutorul unei porți de doi qubiți. Un qubit este echivalentul cuantic al unui bit binar, care este o unitate de bază de informație utilizată în calcul.
Echipa a reușit cu succes să execute cea mai rapidă poartă de doi qubiți din lume în doar 6,5 nanosecunde. În acest proces, cercetătorii au trebuit să depășească unele dintre limitările legate de acest tip de tehnologie. Cu toate acestea, există o captură - metoda pe care au folosit-o ar putea fi dificil de reprodus într-un mediu mai puțin bazat pe cercetare.
Calcul cuantic este încă un teritoriu oarecum neexplorat, dar ar putea fi poarta de acces către rezolvarea problemelor pe care computerele moderne nu le pot rezolva. De asemenea, ar putea accelera enorm sarcinile de calcul de înaltă performanță (HPC). În timp ce potențialul este cu siguranță acolo și giganți din tehnologie precum
IBM și Intel exploatează, limitările există și ele, și de aceea echipele de cercetare din întreaga lume continuă să exploreze subiectul.Legate de
- Această descoperire în calcul tocmai a transferat întregul trafic de pe internet în 1 secundă
- În interiorul laboratorului din Marea Britanie care conectează creierul la computerele cuantice
- Cercetătorii creează „piesa de puzzle lipsă” în dezvoltarea calculului cuantic
Echipa de oameni de știință de la Institutul de Științe Moleculare, condusă de studenta absolventă Yeelai Chew, asistent profesorul Sylvain de Léséleuc și profesorul Kenji Ohmori, au efectuat cercetarea și și-au publicat concluziile în Fotonica naturii. Operația de poartă de doi qubiți pe care au putut să o execute este un pas timpuriu, dar important. Hardware-ul lui Tom a fost una dintre primele publicații care a detaliat procesul după ce articolul inițial din Nature a apărut online.
Videoclipuri recomandate
Cercetătorii au folosit lasere pentru a răci drastic doi atom-qubiți.
Qubiții sunt echivalentul cuantic al biților cu care suntem familiarizați cu toții din calculul de zi cu zi. Cu toate acestea, qubiții vin cu un avantaj - nu se limitează la o valoare de unu sau zero; în schimb, ele pot reprezenta amândouă unul și zero. Acest lucru le face mult mai eficiente și le deblochează capacitatea de a efectua sarcini complexe într-un interval de timp mult, mult mai scurt. Din păcate, qubiții se decoerează rapid, ceea ce înseamnă că nu mai returnează rezultate precise.
O operație de poartă cu doi qubiți necesită încurcarea qubiților, iar această încurcare este afectată de diverși factori care pot accelera decoerența. Problema decoerenței poate fi tratată în două moduri — operațiunile trebuie efectuate mult mai rapid, înainte ca qubiții să se decoereze, sau încurcarea trebuie să dureze mai mult. Echipa științifică a urmat prima abordare, care a fost să accelereze lucrurile drastic - și asta, au făcut-o, atingând un record mondial în acest proces.
Cercetătorii au folosit lasere pentru a răci drastic doi atom-qubiți formați din elementul Rubidiu. Temperaturile au ajuns aproape de zero absolut, ajungând până la -273,15 grade Celsius. Acești atomi au fost apoi fixați la un micrometru unul de celălalt prin utilizarea unei pensete optice. Apoi, au folosit un laser pentru a manipula qubiții la intervale de 10 picosecunde. O picosecundă este echivalentul a o trilionime dintr-o secundă.
Prin pașii de mai sus, cercetătorii au reușit să execute cu succes o poartă cuantică în doar 6,5 nanosecunde, făcând-o cea mai rapidă operațiune de poartă de doi qubiți din lume. Recordul anterior a fost de 15 nanosecunde.
Deși acest salt nu înseamnă că calculul cuantic se va răspândi brusc, înseamnă că oamenii de știință fac pași mari în această direcție. Din păcate, acest tip de tehnologie ar putea fi dificil de replicat într-un cadru HPC, care este locul în care ar fi folosit cel mai frecvent.
Qubiții de atom de rubidiu care au fost folosiți de cercetători pentru a executa această poartă ultrarapidă de qubit trebuie să fie răciți aproape de zero absolut pentru a funcționa. Acest lucru poate fi posibil în cazuri speciale, dar în mod realist, majoritatea organizațiilor ar apela la o soluție diferită până când aceasta va deveni mai ușor de gestionat. Pe de altă parte, chiar dacă această tehnologie nu va deveni de preferat într-o zi, cercetarea este importantă, deoarece oamenii de știință continuă să încerce să determine unde se află exact viitorul computerelor.
Recomandările editorilor
- Codul sursă al acestui computer de 30.000 USD tocmai a fost lansat gratuit
- Un computer Apple-1 original tocmai a fost vândut pentru o sumă inimaginabilă de bani
- Noul procesor de 127 de qubiți al IBM este o descoperire majoră în calculul cuantic
- Google își arată noul său uimitor Quantum A.I. Campus
- Noul cip cuantic al Microsoft ar putea ajuta la controlul a mii de qubiți
Îmbunătățește-ți stilul de viațăDigital Trends îi ajută pe cititori să țină cont de lumea rapidă a tehnologiei cu toate cele mai recente știri, recenzii distractive despre produse, editoriale perspicace și anticipări unice.
