Mga Key Takeaway
- Sinasabi ng mga mananaliksik na ang paggamit ng dalawang-dimensional na materyales ay maaaring humantong sa mas mabilis na mga computer.
- Ang pagtuklas ay maaaring bahagi ng paparating na rebolusyon sa larangan na kinabibilangan ng mga quantum computer.
- Inihayag kamakailan ni Honeywell na nagtakda ito ng bagong record para sa dami ng dami, isang sukatan ng pangkalahatang pagganap.
Ang mga kamakailang pag-unlad sa physics ay maaaring mangahulugan ng mas mabilis na mga computer na humahantong sa isang rebolusyon sa lahat mula sa pagtuklas ng droga hanggang sa pag-unawa sa mga epekto sa pagbabago ng klima, sabi ng mga eksperto.
Natukoy at na-map ng mga siyentipiko ang mga electronic spin sa isang bagong uri ng transistor. Ang pananaliksik na ito ay maaaring humantong sa mas mabilis na mga computer na sinasamantala ang natural na magnetism ng mga electron sa halip na ang kanilang singil lamang. Ang pagtuklas ay maaaring maging bahagi ng paparating na rebolusyon sa larangan na kinabibilangan ng mga quantum computer.
"Ang mga quantum computer ay nagpoproseso ng impormasyon sa isang kakaibang paraan kaysa sa mga classical na computer, na nagbibigay-daan sa kanila na lutasin ang mga problema na halos hindi malulutas sa mga classical na computer ngayon, " John Levy, co-founder at CEO ng quantum computing firm Seeqc, sinabi sa isang panayam sa email.
"Halimbawa, sa isang eksperimento na isinagawa ng Google at NASA, ang mga resulta mula sa isang partikular na quantum application ay nabuo sa isang maliit na bilang ng mga minuto kumpara sa tinatayang 10, 000 taon na aabutin ng pinakamakapangyarihang supercomputer sa mundo."
Two-Dimensional Materials
Sa kamakailang pagtuklas, sinaliksik ng mga siyentipiko ang isang bagong lugar na tinatawag na spintronics, na gumagamit ng spin ng mga electron upang magsagawa ng mga kalkulasyon. Ginagamit ng kasalukuyang electronics ang electron charge para gumawa ng mga kalkulasyon. Ngunit napatunayang mahirap ang pagsubaybay sa pag-ikot ng mga electron.
Isang team na pinamumunuan ng Division of Materials Science sa University of Tsukuba ang nagsasabing gumamit sila ng electron spin resonance (ESR) upang subaybayan ang bilang at lokasyon ng mga hindi magkapares na spin na gumagalaw sa isang molybdenum disulfide transistor. Ginagamit ng ESR ang parehong pisikal na prinsipyo gaya ng mga MRI machine na gumagawa ng mga medikal na larawan.
“Isipin na bumuo ng isang quantum computer application na sapat upang gayahin ang kaligtasan at pagiging epektibo ng mga klinikal na pagsubok sa gamot-nang hindi sinusubukan ang mga ito sa isang tunay na tao.”
Upang sukatin ang transistor, kinailangang palamigin ang device sa 4 degrees lang sa itaas ng absolute zero. "Ang mga signal ng ESR ay sinukat nang sabay-sabay sa agos ng alisan ng tubig at gate," sabi ni Propesor Kazuhiro Marumoto, co-author ng pag-aaral, sa isang news release.
Ginamit ang isang compound na tinatawag na molybdenum disulfide dahil ang mga atom nito ay bumubuo ng halos flat two-dimensional (2D) na istraktura. "Ang mga teoretikal na kalkulasyon ay higit na natukoy ang mga pinagmulan ng mga spin," sabi ni Propesor Małgorzata Wierzbowska, isa pang kasamang may-akda, sa paglabas ng balita.
Mga Pag-unlad sa Quantum Computing
Ang Quantum computing ay isa pang larangan ng computing na mabilis na umuunlad. Inanunsyo kamakailan ng Honeywell na nagtakda ito ng bagong record para sa quantum volume, isang sukatan ng pangkalahatang pagganap.
"Ang mataas na pagganap na ito, na sinamahan ng mababang error sa mid-circuit na pagsukat, ay nagbibigay ng mga natatanging kakayahan kung saan maaaring magbago ang mga developer ng quantum algorithm," sabi ng kumpanya sa paglabas.
Habang ang mga classical na computer ay umaasa sa mga binary bits (ones o zeros), ang mga quantum computer ay nagpoproseso ng impormasyon sa pamamagitan ng qubits, na dahil sa quantum mechanics, ay maaaring umiral bilang isa o zero o pareho sa parehong oras-exponentially increase processing power, Sabi ni Levy.
Ang mga Quantum computer ay maaaring magpatakbo ng isang hanay ng mga makabuluhang pang-agham at mga aplikasyon ng problema sa negosyo na dating naisip na imposible, sabi ni Levy. Ang mga karaniwang sukat ng bilis tulad ng megahertz ay hindi nalalapat sa quantum computing.
Ang mahalagang bahagi tungkol sa mga quantum computer ay hindi tungkol sa bilis sa paraan ng pag-iisip natin tungkol sa bilis sa mga tradisyonal na computer. "Sa katunayan, ang mga device na iyon ay madalas na gumagana sa mas mataas na bilis kaysa sa mga quantum computer," sabi ni Levy.
"Ang punto ay ang mga quantum computer ay maaaring magpatakbo ng isang hanay ng mga mahahalagang pang-agham at mga problema sa negosyo na mga aplikasyon na dating naisip na imposible."
Kung magiging praktikal ang mga quantum computer, ang mga paraan na maaaring makaapekto ang teknolohiya sa buhay ng mga indibidwal sa pamamagitan ng pananaliksik at pagtuklas ay walang katapusan, sabi ni Levy.
"Isipin na bumuo ng isang quantum computer application na sapat upang gayahin ang kaligtasan at pagiging epektibo ng mga klinikal na pagsubok sa gamot-nang hindi sinusuri ang mga ito sa isang tunay na tao, " aniya.
"O kahit isang quantum computer application na maaaring gayahin ang buong mga modelo ng ecosystem, na tumutulong sa aming mas mahusay na pamahalaan at labanan ang mga epekto ng pagbabago ng klima."
Early-stage quantum computers mayroon na, ngunit ang mga mananaliksik ay nahihirapang makahanap ng praktikal na gamit para sa mga ito. Sinabi ni Levy na plano ng Seeqc na maghatid sa loob ng tatlong taon "isang quantum architecture na binuo sa mga problema sa totoong mundo at may kakayahang sumukat upang matugunan ang mga pangangailangan ng mga negosyo."
Ang mga Quantum computer ay hindi magiging available para sa karaniwang user sa loob ng maraming taon, sabi ni Levy. "Ngunit ang mga application ng negosyo para sa teknolohiya ay nakikita na ang kanilang mga sarili sa mga industriyang masinsinan sa data tulad ng pagpapaunlad ng parmasyutiko, pag-optimize ng logistik, at quantum chemistry," dagdag niya.
