Senamadiškas silicis gali būti raktas kuriant visur esančius kvantinius kompiuterius

Dešimtmečius silicio lustai buvo visų rūšių skaičiavimo įrenginių pagrindas. Tačiau lenktynėse kuriant kvantinius kompiuterius – neįtikėtinai galingą naujo tipo technologiją – silicis atsilieka nuo kitų medžiagų. Nauji pasiekimai gali padaryti jį patrauklesnį.

Teoriškai silicis turėtų būti puikus kandidatas į naujos kartos mašinas. Jau yra didžiulė infrastruktūra, skirta silicio kompiuterių lustams gaminti. Ir jau egzistuoja metodai, skirti generuoti kubitus arba kvantinius bitus, naudojant siliciu pagrįstus metodus.

Kubitai yra pagrindiniai kvantinių mašinų elementai. Kubito gebėjimas būti dviejose būsenose ( 0 ir vienas ) tuo pačiu metu – žinoma kaip superpozicija – įgalina masiškai lygiagretų apdorojimą, kuris turi pranokti galingiausių įprastų kompiuterių galimybes.

Tačiau siliciu pagrįsti metodai pasirodė ne tokie populiarūs nei alternatyvūs kubitų generavimo būdai, pavyzdžiui, naudojant superlaidžias medžiagas, tokias kaip aliuminis, atšaldytas iki ekstremalių temperatūrų. Be kitų priežasčių, silicio buvo daugiausia vengiama, nes sunku valdyti tokiu būdu sukurtus kubitus ir neaišku, ar gautų mašinų mastelis būtų geras.

Mikroschemų milžinė „Intel“ tikisi, kad sukimosi kubitai padės išspręsti tokias problemas. Pagrindinė idėja yra naudoti mažus mikrobangų impulsus, kad būtų galima valdyti elektrono sukimąsi silicio įrenginyje ir naudoti tai efektyviai sukurti kubitus.

Susijusi istorija

Susijusi istorija Netrukus kvantinio programavimo kalbų gali būti daugiau nei kvantinių kompiuterių.

Akademikai ieško būdų, kaip padaryti šį metodą veiksmingesnį. Į popierius paskelbta šiandien m Gamta Nyderlandų Delfto technologijos universiteto ir Viskonsino-Madisono universiteto mokslininkai teigia, kad jiems pavyko užprogramuoti dviejų kubitų mašiną, pagrįstą sukimosi kubitais, kad būtų galima atlikti keletą algoritmų, kurie paprastai naudojami kvantinių mašinų efektyvumui patikrinti. įskaitant tokį, kuris galėtų būti naudojamas ieškant duomenų bazėje.

Thomas Watsonas, vienas iš tyrėjų, teigia, kad komandos pažanga buvo pagrįsta tokiais dalykais kaip geresnių būdų sukalibruoti mašinos vartus arba pagrindines kvantines grandines. Jis mano, kad silicio pagrindu sukurtos sistemos galiausiai galėtų leisti kubitus supakuoti tankiau nei kiti metodai. Kuo arčiau vienas kito kubitai, tuo lengviau juos priversti daryti įtaką kaimynams, o tai padidina mašinų skaičiavimo galią.

Tačiau svarbu ne tik jaukumas. Jei kubitai gali paveikti tolimesnius kaimynus, taip pat šalia esančius, tada kompiuteris turės dar daugiau skaičiavimo raumenų. Tai buvo Prinstono universiteto, Konstanco universiteto Vokietijoje ir Jungtinio kvantinio instituto / NIST Merilende mokslininkų dėmesys. Kitame popierius paskelbta m Gamta , jie aprašo metodą, kaip panaudoti mikrobangų fotonus, padedančius susieti tolimus kubitus.

Dar reikia daug nuveikti, kad silicio pagrindu pagaminti kubitai būtų tokie, kad į juos būtų žiūrima rimčiau, tačiau potencialo yra. Kvantinėse būsenose jie būna ilgiau nei superlaidieji analogai, todėl su jais galima atlikti daugiau operacijų. Jie taip pat gali veikti aukštesnėje temperatūroje, o tai reiškia, kad jiems nereikia tokios sudėtingos įrangos.

„Intel“ mano, kad visa tai padės lengviau pritaikyti kvantinius kompiuterius iki milijonų kubitų, reikalingų tikrai naudingai komercinei sistemai sukurti, todėl ji remia mokslininkus, dirbančius su silicio kvantine technologija. Ji taip pat planuoja pradėti gaminti plokšteles su daugybe tūkstančių mažų kubitų matricų toje pačioje gamykloje, kuri tvarko pažangias tranzistorių technologijas.

Tačiau net didžiausias silicio gerbėjas apsidraudžia nuo savo statymų kvantinėse lenktynėse: „Intel“ taip pat kuria superlaidžius kubitus.

paslėpti