Kuantum Bilişimin Gelişiminde 'Eksik Yapboz Parçası'

Spin qubit cihazı ölçüme hazırlanırken devre kartına bağlanıyor.
Spin qubit cihazı ölçüme hazırlanırken devre kartına bağlanıyor.Servan Esad

Vaadi kuantum hesaplama inanılmazdır ve hesaplamanın hızında ve verimliliğinde büyük sıçramalara olanak sağlar. Bununla birlikte, fikir onlarca yıldır ortalıkta dolaşıyor olsa da, konsepti uygulamaya koymak büyük bir mühendislik zorluğudur. Şimdi, South Wales Üniversitesi Sidney'den araştırmacılar, ileriye doğru bir adım attıklarını ve kuantum hesaplama çiplerinin mimarisini geliştirmek için "eksik yapboz parçasını" bulduklarını söylüyorlar.

Kubit adı verilen kuantum bitlerini kullanan kuantum hesaplamaya yönelik mevcut yaklaşımlardaki sorun, kübitlerin kablolar kullanılarak kontrol edilmesidir. çip üzerinde yer kaplar ve ısı üretir.

Önerilen Videolar

"Bu noktaya kadar, elektron spin kübitlerini kontrol etmek, mikrodalga manyetik sağlamamıza bağlıydı. baş yazar Dr. Jarryd Pla şöyle açıklıyor: içinde ifade. "Bir kuantum bilgisayarın, yeni aşıların tasarımı gibi küresel çapta önemli sorunları çözmek için ihtiyaç duyacağı milyonlarca kübite kadar ölçeklendirmek istiyorsak, bu bazı gerçek zorluklar ortaya çıkarıyor."

Pla'nın ekibi, kablo kullanmak yerine çipin üzerinde manyetik alan oluşturma fikrini ortaya attı. "Önce kübitlerin yanındaki kabloyu çıkardık ve ardından tüm sisteme mikrodalga frekanslı manyetik kontrol alanları iletmenin yeni bir yolunu bulduk. Yani prensipte kontrol alanlarını dört milyon kübite kadar sunabiliyoruz” dedi Pla. “Burada iki önemli yenilik var. Birincisi, kübitler için güçlü bir sürüş alanı elde etmek için çok fazla güç harcamamıza gerek olmaması; bu da çok fazla ısı üretmediğimiz anlamına geliyor. İkincisi, alanın çip boyunca oldukça tekdüze olması, böylece milyonlarca kübitin hepsinin aynı düzeyde kontrol deneyimi yaşaması."

Ekip, teknolojinin bir prototipini geliştirdi ve bunu kübitleri kullanarak başarıyla test etti. Üniversite Profesörü Andrew Dzurak, "Deneyin başarılı olduğu kanıtlandığında çok sevindik" dedi. "Milyonlarca kübitin nasıl kontrol edileceğine ilişkin bu sorun, tam ölçekli bir kuantum bilgisayarı oluşturmanın önünde büyük bir engel olduğundan, uzun süredir beni endişelendiriyordu."

Bu engelin aşılmasıyla bir sonraki adım, bu gelişmeyi daha basit silikon kuantum işlemciler oluşturmak için kullanmaktır. Araştırmacılar bunun gelecekte daha fazla kubit içeren cihazların üretilmesini kolaylaştıracağını söylüyor. Pla, "Bir milyon kübitlik işlemciler üretilmeden önce çözülmesi gereken mühendislik zorlukları olsa da, artık bunları kontrol etmenin bir yolunu bulduğumuz için heyecan duyuyoruz" dedi.

Araştırma dergide yayınlandı Bilim Gelişmeleri.

Editörlerin Önerileri

  • Bilim insanları kuantum hesaplamada yeni bir buluşa imza attı
  • IBM'in yeni 127 kübit işlemcisi kuantum hesaplamada büyük bir atılımdır
  • Teknoloji dünyasını değiştiren 17 Siyah mucit
  • Havada asılı duran iki drone tarafından gösterilen kuantum iletişimi
  • Kuantum ışınlanmaya dayalı bir iletişim ağına bir adım daha yaklaştık

Yaşam tarzınızı yükseltinDigital Trends, en son haberler, eğlenceli ürün incelemeleri, anlayışlı başyazılar ve türünün tek örneği olan ön bakışlarla okuyucuların teknolojinin hızlı tempolu dünyasını takip etmelerine yardımcı olur.