Mga Key Takeaway
- Natuklasan ng bagong pananaliksik ang isang paraan upang makagawa ng mga quantum bit gamit ang mga kristal.
- Ang pagtuklas ay maaaring makatulong sa pagpapalabas ng potensyal ng quantum computing revolution.
- Ngunit sinabi ng mga eksperto na hindi mo dapat asahan na papalitan ng quantum computer ang iyong laptop anumang oras sa lalong madaling panahon.
Sinasamantala ng mga physicist ang kakaibang paraan ng pakikipag-ugnayan ng mga atom sa isa't isa upang bumuo ng mga quantum computer.
Ang mga atomic na depekto sa ilang kristal ay maaaring makatulong sa pagpapalabas ng potensyal ng quantum computing revolution, ayon sa mga pagtuklas na ginawa ng mga mananaliksik sa Northeastern University. Sinabi ng mga siyentipiko na natuklasan nila ang isang bagong paraan upang makagawa ng isang quantum bit gamit ang mga kristal. Ang mga pag-unlad sa mga teknolohiyang quantum, na nagpapatupad ng mga katangian ng quantum physics na tinatawag na entanglement, ay maaaring magbigay-daan para sa mas malakas at matipid sa enerhiya na mga device.
"Ang Entanglement ay isang magarbong salita para sa paglikha ng ugnayan sa pagitan ng mga particle na nagpapakilos sa kanila na parang sila ay pinagsama-sama," sabi ni Vincent Berk, CRO at CSO ng quantum computing company na Quantum Xchange sa Lifewire sa isang email interview.
"Ang relasyon na ito ay espesyal dahil pinapayagan nito ang mga aksyon sa isang particle na magkaroon ng epekto sa isa pa. Dito mismo pumapasok ang kapangyarihan ng pagkalkula: kapag ang estado ng isang bagay ay maaaring magbago o makaapekto sa estado ng isa pa. Sa katunayan, batay sa nakakabaliw na pagkakasalubong na ito, nagagawa nating katawanin ang lahat ng posibleng resulta ng isang pagtutuos sa ilang mga particle lamang."
Quantum Bits
Ipinaliwanag ng mga mananaliksik sa isang kamakailang papel sa Kalikasan na ang mga depekto sa isang partikular na klase ng mga materyales, partikular, ang two-dimensional transition metal dichalcogenides, ay naglalaman ng mga atomic na katangian upang makagawa ng isang quantum bit, o qubit sa madaling salita, na siyang gusali block para sa mga teknolohiyang quantum.
"Kung matututo tayo kung paano lumikha ng mga qubit sa dalawang-dimensional na matrix na ito, iyon ay isang malaking bagay," sabi ni Arun Bansil, isang propesor sa pisika sa Northeastern at co-author ng papel, sa balita. release.
Sinala ni Bansil at ng kanyang mga kasamahan ang daan-daang iba't ibang kumbinasyon ng materyal upang mahanap ang mga may kakayahang mag-host ng qubit gamit ang mga advanced na algorithm ng computer.
"Nang tiningnan namin ang maraming materyal na ito, sa huli, kakaunti lang ang nakita naming mga depekto-mga isang dosena o higit pa," sabi ni Bansil. "Parehong ang materyal at uri ng depekto ay mahalaga dito dahil sa prinsipyo mayroong maraming uri ng mga depekto na maaaring gawin sa anumang materyal."
Ang isang kritikal na natuklasan ay ang tinatawag na "antisite" na depekto sa mga pelikula ng two-dimensional transition metal na dichalcogenides ay may dalang tinatawag na "spin" kasama nito. Ang Spin, na tinatawag ding angular momentum, ay naglalarawan ng isang pangunahing katangian ng mga electron na tinukoy sa isa sa dalawang potensyal na estado: pataas o pababa, sinabi ni Bansil.
Ang isang pangunahing prinsipyo ng quantum mechanics ay ang mga bagay tulad ng– atoms, electron, photon – patuloy na nakikipag-ugnayan sa mas malaki o mas maliit na lawak, sinabi ni Mark Mattingley-Scott, Managing Director EMEA sa kumpanya ng quantum computing na Quantum Brilliance, sa isang email.
Kung matututunan natin kung paano gumawa ng mga qubit sa two-dimensional matrix na ito, malaking bagay iyon.
"Pinasasamantalahan ng mga quantum computer ang interdependency na ito sa pagitan ng mga qubit, na kung saan ay ang pinakasimpleng posibleng quantum mechanical system, upang pataasin ang bilang ng mga solusyon na maaari nating tuklasin nang magkatulad kapag nagpapatakbo tayo ng isang quantum program," dagdag niya.
Quantum Leap
Sa kabila ng kamakailang tagumpay sa mga qubit, huwag asahan na papalitan ng mga quantum computer ang iyong laptop anumang oras sa lalong madaling panahon. Hindi pa rin alam ng mga mananaliksik ang pinakamahusay na pisikal na sistema para sa pagbuo ng isang quantum computer, sinabi ni Michael Raymer, isang propesor sa pisika sa Unibersidad ng Oregon na nag-aaral ng quantum computing, sa Lifewire sa isang email.
"Malamang na sa susunod na dekada, walang malakihang unibersal na QC na makakalutas ng anumang well-posed na quantum problem," sabi ni Raymer. "Kaya, ang mga tao ay gumagawa ng mga prototype gamit ang iba't ibang materyal na 'platform.'"
Ang ilan sa mga pinaka-advanced na prototype ay gumagamit ng mga trapped ions, kabilang ang mga binuo ng mga kumpanya tulad ng ionQ at Quantinuum. "Ang mga ito ay may kalamangan na ang lahat ng mga atom ng isang uri (sabihin ang sodium) ay mahigpit na magkapareho, isang lubhang kapaki-pakinabang na katangian," sabi ni Raymer.
Ang mga hinaharap na application para sa quantum computing ay walang limitasyon, sabi ng mga booster.
"Ang pagsagot sa tanong na ito ay katulad ng pagsagot sa parehong tanong tungkol sa mga digital na computer noong 1960s," sabi ni Raymer. "Walang sinuman ang wastong hinulaan ang sagot noon, at walang sinuman ang makakagawa nito ngayon. Ngunit ang siyentipikong komunidad ay may buong kumpiyansa na, kung ang teknolohiya ay magtatagumpay, ito ay magiging pantay na epekto gaya ng semiconductor revolution noong 1990s-2000s."
