Výskumný tím z Japonského inštitútu pre molekulárnu vedu teraz urobil veľký krok v kvantovej výpočtovej technike, pričom sa tak stalo pomocou dvojqubitovej brány. Qubit je kvantový ekvivalent binárneho bitu, ktorý je základnou jednotkou informácie používanej vo výpočtovej technike.
Tímu sa úspešne podarilo zrealizovať najrýchlejšiu dvojqubitovú bránu na svete len za 6,5 nanosekundy. V tomto procese museli výskumníci prekonať niektoré obmedzenia spojené s týmto druhom technológie. Je tu však háčik – metóda, ktorú použili, môže byť náročná na replikáciu v prostredí menej založenom na výskume.
Kvantové počítanie je stále trochu neprebádané územie, ale môže to byť vstupná brána k riešeniu problémov, s ktorými si moderné počítače nevedia poradiť. Mohlo by to tiež výrazne zrýchliť úlohy vysokovýkonných počítačov (HPC). Zatiaľ čo potenciál tu určite je a tech giganti ako napr IBM a Intel sa na to spoliehajú, existujú aj obmedzenia, a preto výskumné tímy na celom svete pokračujú v skúmaní tejto témy.
Súvisiace
- Tento výpočtový prielom práve preniesol celý internetový prenos za 1 sekundu
- Vo vnútri britského laboratória, ktoré spája mozgy s kvantovými počítačmi
- Výskumníci vytvárajú „chýbajúci kúsok skladačky“ pri vývoji kvantových počítačov
Tím vedcov z Inštitútu pre molekulárnu vedu, ktorý vedie postgraduálny študent Yeelai Chew, asistent profesor Sylvain de Léséleuc a profesor Kenji Ohmori uskutočnili výskum a svoje zistenia publikovali v r. Prírodná fotonika. Operácia s dvoma qubitovými bránami, ktorú dokázali vykonať, je skorý, ale dôležitý krok. Tomov hardvér bola jednou z prvých publikácií, ktoré podrobne popisovali proces po tom, čo sa prvý článok v Nature objavil online.
Odporúčané videá
Výskumníci použili lasery na drastické ochladenie dvoch atómových qubitov.
Qubity sú kvantovým ekvivalentom bitov, ktoré všetci poznáme z každodenných výpočtov. Avšak qubity majú výhodu – nie sú obmedzené na hodnotu jedna alebo nula; namiesto toho môžu zastupovať obe a nula. Vďaka tomu sú oveľa efektívnejšie a odomkne ich schopnosť vykonávať zložité úlohy v oveľa, oveľa kratšom časovom rámci. Bohužiaľ, qubity sa rýchlo dekoherujú, čo znamená, že už nevracajú presné výsledky.
Operácia s dvoma qubitovými bránami vyžaduje, aby boli qubity zapletené a toto zapletenie ovplyvňujú rôzne faktory, ktoré môžu urýchliť dekoherenciu. Otázku dekoherencie možno riešiť dvoma spôsobmi – operácie je potrebné vykonať oveľa rýchlejšie, skôr ako sa qubity dekoherujú, alebo zapletenie musí trvať dlhšie. Vedecký tím išiel s prvým prístupom, ktorým bolo drastické zrýchlenie vecí – a to sa im aj podarilo a dosiahli svetový rekord v tomto procese.
Výskumníci použili lasery na drastické ochladenie dvoch atómových qubitov vyrobených z prvku Rubídium. Teploty sa priblížili k absolútnej nule a klesli až na -273,15 stupňov Celzia. Tieto atómy boli potom zaistené v rámci jedného mikrometra od seba pomocou optickej pinzety. Potom použili laser na manipuláciu s qubitmi v 10 pikosekundových intervaloch. Pikosekunda je ekvivalentom jednej bilióntiny sekundy.
Prostredníctvom vyššie uvedených krokov boli výskumníci schopní úspešne vykonať kvantovú bránu len za 6,5 nanosekundy, čo z nej robí najrýchlejšiu operáciu dvojqubitovej brány na svete. Predchádzajúci rekord bol 15 nanosekúnd.
Aj keď tento skok neznamená, že sa kvantová výpočtová technika náhle rozšíri, znamená to, že vedci v tomto smere robia veľké pokroky. Bohužiaľ, tento typ technológie môže byť ťažké replikovať v prostredí HPC, kde by sa najčastejšie používal.
Rubídium-atómové qubity, ktoré výskumníci použili na vykonanie tejto ultrarýchlej qubitovej brány, musia byť ochladené takmer na absolútnu nulu, aby fungovali. V špeciálnych prípadoch je to možné, ale realisticky by sa väčšina organizácií obrátila na iné riešenie, kým sa to nebude dať ľahšie spravovať. Na druhej strane, aj keď sa táto technológia jedného dňa nestane populárnou, výskum je dôležitý, pretože vedci sa naďalej snažia určiť, kde presne leží budúcnosť výpočtovej techniky.
Odporúčania redaktorov
- Zdrojový kód tohto počítača v hodnote 30 000 dolárov bol práve uvoľnený zadarmo
- Originálny počítač Apple-1 bol práve predaný za nepredstaviteľné množstvo peňazí
- Nový 127-qubitový procesor od IBM je veľkým prelomom v oblasti kvantových výpočtov
- Google predvádza svoje úžasné nové Quantum A.I. kampus
- Nový kvantový čip od Microsoftu by mohol pomôcť kontrolovať tisíce qubitov
Zlepšite svoj životný štýlDigitálne trendy pomáhajú čitateľom mať prehľad o rýchlo sa rozvíjajúcom svete technológií so všetkými najnovšími správami, zábavnými recenziami produktov, užitočnými úvodníkmi a jedinečnými ukážkami.
