Liczba wyświetleń: 2400
Naukowcy z Australii opracowali urządzenie, które monitoruje miliony kubitów. Jest to jedno z głównych wyzwań na drodze do stworzenia pełnoprawnych procesorów dla komputera kwantowego. Bity to najmniejsza jednostka informacji w informatyce, a termin kubity pochodzi od „bitów kwantowych”. Praca naukowa opisująca ten projekt, została opublikowana w czasopiśmie „Science Advances”.
Naukowcy z University of New South Wales rozwiązali problem kontrolowania milionów kubitów, bez przeciążania architektury komputera kwantowego. Uniknięto przy tym instalacji dodatkowego okablowania i marnowania dużej ilości energii elektrycznej i ciepła. Do pracy z każdym kubitem, potrzebne są indywidualne emitery i odbiorniki promieniowania mikrofalowego, które odczytują i zmieniają stan kwantowy komórki pamięci. Australijscy fizycy zrealizowali pomysł, wysunięty jeszcze w latach 90. Zakładał on sterowanie wszystkimi kubitami za pomocą jednego pola magnetycznego dla całego procesora.
Komputery kwantowe używają kubitów do przechowywania i przetwarzania informacji kwantowych. W przeciwieństwie do bitów informacji w klasycznych komputerach, kubity wykorzystują kwantowe właściwości natury, znane jako „superpozycja” i „splątanie”, do wykonywania niektórych obliczeń znacznie szybciej niż ich klasyczne odpowiedniki. W przeciwieństwie do klasycznego bitu, który jest reprezentowany przez 0 lub 1, kubit może istnieć w dwóch stanach (czyli 0 i 1) jednocześnie. To właśnie nazywamy stanem superpozycji.
W tym celu, opracowano nowe urządzenie – tak zwany trójwymiarowy rezonator dielektryczny, który jest kryształem złożonym ze związku potasu, talu i tlenu. Przekształca on skierowany w jego kierunku impuls mikrofalowy, w skupione drgania pola magnetycznego. Zdaniem naukowców za pomocą rezonatora dielektrycznego, będzie można kontrolować działanie około czterech milionów kubitów. Warto zaznaczyć, że istniejące procesory kwantowe zawierają mniej niż 100 kubitów, a nawet na tak wczesnym etapie rozwoju, mogą one przewyższać najpotężniejsze superkomputery na świecie.
Główną barierą w rozwoju tej technologii, jest ciepło. Komputer kwantowy Google, zbudowany z nadprzewodzących obwodów elektrycznych, miał tylko 53 kubity i był schładzany do temperatury bliskiej -273℃. Ta ekstremalna temperatura jest potrzebna do usunięcia nadmiarowego ciepła z okablowania, które może uszkodzić delikatne kubity. Obecna technologia może poradzić sobie z obciążeniem cieplnym kabli, obsługujących 50 kubitów jednak naukowcy, stanęli przed ścianą. Kierując się prawem Moore’a, moc obliczeniowa będzie stale rosnąć, a więc rozwiązania tych problemów, to zaledwie kwestia czasu.
Autorstwo: M@tis
Ilustracja: The Digital Artist (CC0)
Na podstawie: ScienceMag.org
Źródło: ZmianyNaZiemi.pl
Poznaj plan rządu!
