Klíčové poznatky
- Výzkumníci říkají, že udělali další krok směrem k vytvoření nového druhu počítače, který používá kvantové bity nebo qubity.
- Kvantový počítač by byl zkonstruován rozprašováním elektronů z vlákna žárovky.
-
Odborníci říkají, že nová technika je slibná, ale než budou kvantové počítače připraveny pro vaši plochu, zbývá ještě mnoho práce.
Jednoduchá žárovka by mohla být klíčem k tomu, aby se praktické kvantové počítače staly realitou, čímž se otevírá možnost pro mnohem výkonnější v e-mailovém rozhovoru s Lifewire.
„Může položit základy pro skutečně dostupnou distribuci funkčních kvantových procesorů do různých výpočetních zařízení, což povede k další generaci potenciálně neomezených počítačových procesorů,“dodal.
Lepší kousky
Kvantové počítače jsou příslibem revoluce ve výpočetní technice. Na rozdíl od běžného binárního počítání přidávají qubity do výpočetního procesu třetí jednotku informace – spíše než 1-0 – a je to 1-0-1/0, řekl Lifewire e-mailem CEO TackleAI Sergio Suarez, Jr. Přidání třetí jednotky, současné 1 a 0, se nazývá superpozice, což znamená, že jde o 0 i 1 a všechny body mezi nimi.
"Tato superpozice qubitů umožňuje kvantovým počítačům pracovat na milionu výpočtů najednou a dělá kvantové výpočty exponenciálně rychlejšími a výkonnějšími než tradiční počítač," řekl Suarez, Jr.
Tým Argonne se zaměřil na použití jediného elektronu jako qubit. Zahřívání vlákna žárovky emituje proud elektronů, ale qubity jsou velmi citlivé na rušení z okolního prostředí. Aby se tento problém vyhnul, vědci uvěznili elektron na ultračistém pevném neonovém povrchu ve vakuu.
"S touto platformou jsme vůbec poprvé dosáhli silné vazby mezi jediným elektronem v prostředí blízkém vakuu a jedním mikrovlnným fotonem v rezonátoru," Xianjing Zhou, první autor článku, uvedl v tiskové zprávě. "To otevírá možnost používat mikrovlnné fotony k ovládání každého elektronového qubitu a propojit mnoho z nich v kvantovém procesoru."
Scott Buchholz, nastupující technologický lídr a technický ředitel pro Government & Public Services ve společnosti Deloitte Consulting, řekl Lifewire v e-mailu, že většina přístupů k vytváření qubitů je založena na použití jednotlivých atomů nebo fotonů, zatímco Argonne pracuje v systému, který využívá elektrony.
„Existuje více než půl tuctu různých přístupů, které organizace zkoumají k vytváření qubitů, z nichž každý má svou vlastní sadu kladů, záporů a úvah,“řekl Buchholz. "Například některé z přístupů mohou umožnit rychlejší připojení qubit to qubit, ale jsou náchylnější k šumu a chybám."
Rychlejší procesory
V kvantovém počítání je qubit koncept, který na rozdíl od tradičního bitu může být současně 0 i 1 měřením toho, co je známé jako spin, vysvětlil Nizich. Tento proces bylo extrémně obtížné měřit a kontrolovat, "ale možnost tohoto potenciálně neomezeného stavu znamená úplné přehodnocení tradičního modelu," dodal.
Společnosti včetně IBM a Google mají stávající systémy s výkonem až 100 qubitů. Ale, řekl Nizich, přístupy těchto technologických gigantů nemusí být snadno přenosné na budoucí naděje na kvantové procesory v telefonech, noteboocích, autech a dokonce i domácích spotřebičích.
„To je důvod, proč jsou objevy Argonne tak důležité, protože mohou být klíčem k tomu, aby se tato technologie stala dostupnější pro širší škálu výzkumníků, což [tím] vede k dalším objevům,“řekl Nizich. "Může to také znamenat, že v budoucnu bude možná výroba kvantových procesorů ve velkém měřítku."
Navzdory optimistickým výsledkům vědců z Argonne odborníci varují, že praktické kvantové počítače stále nejsou připraveny přistát na vašem stole. Benjamin Bloom, zakladatel kvantové výpočetní společnosti Atom Computing, poukázal na Lifewire v e-mailu, že největší výzvou při budování kvantového počítače je škálování vašeho qubitového systému tak, aby dosáhl stovek tisíc až milionů qubitů, které jsou pravděpodobně nezbytné k vytvoření užitečného kvantového počítače. počítač.
Mark Mattingley-Scott, výkonný ředitel kvantové výpočetní společnosti Quantum Brilliance, prostřednictvím e-mailu uvedl, že nová technologie urychlí úsilí o vytvoření vysoce výkonných cloudových kvantových počítačů. Dodal však, že stále existují výzvy, aby byl proces dostatečně malý, aby se vešel do běžných počítačů.
„Je dlouhá cesta, než budou pevné neonové qubity dostupné na akcelerační kartě ve vašem PC,“řekl.
