Önemli Bilgiler
- Basit mekanik cihazlar, kuantum hesaplamada son zamanlardaki bir ilerlemeye ilham verdi.
- Stanford araştırmacıları, hareketten yararlanan akustik cihazlar kullanarak bir bilgi işlem tekniği icat etti.
- Kuantum hesaplama, son yıllarda, özellikle kuantum üstünlüğü denen şeyin gösterilmesiyle önemli ilerleme kaydetti.
Agnetta Cleland
Pratik kuantum bilgisayarlar, basit mekanik cihazlardan ilham alan yeni araştırmalar sayesinde gerçeğe bir adım daha yakın olabilir.
Stanford Üniversitesi araştırmacıları, gelecekteki kuantum fiziği tabanlı teknolojiler için kritik bir deneysel cihaz geliştirdiğini iddia ediyor. Teknik, telefonlardaki hareketi ölçen osilatör gibi hareketi kullanan akustik enstrümanları içerir. Bu, bilgi işlem için kuantum mekaniğinin tuhaf güçlerinden yararlanmaya yönelik artan çabanın bir parçası.
Kuantum bilgi işlem şirketi Classiq'in pazarlama müdürü Yuval Boger Lifewire'a verdiği demeçte, "Bugün birçok şirket kuantum hesaplama ile deneyler yaparken, 'kavram kanıtı' projelerinin ötesindeki pratik uygulamalara muhtemelen 2-3 yıl kaldı," dedi. bir e-posta röportajı. "Bu yıllarda daha büyük ve daha yetenekli bilgisayarlar tanıtılacak ve gelecek olan bu makinelerden yararlanmayı sağlayan yazılım platformları benimsenecek."
Kuantum Hesaplamasında Mekanik Sistemlerin Rolü
Stanford'daki araştırmacılar, mekanik sistemlerin faydalarını kuantum ölçeğine indirmeye çalışıyorlar. Nature dergisinde yayınlanan yakın tarihli araştırmalarına göre, bu amaca, küçük osilatörleri, enerjiyi bir kübit veya kuantum 'bit' bilgisinde depolayabilen ve işleyebilen bir devre ile birleştirerek başardılar. Kübitler, gelişmiş bilgisayarlara güç sağlayabilecek kuantum mekaniksel etkiler üretir.
Gerçekliğin kuantum mekaniksel düzeyde çalışma şekli, dünyadaki makroskopik deneyimimizden çok farklıdır.
Makalenin kıdemli yazarı Amir Safavi-Naeini, "Bu cihazla, mekanik sistemlere dayalı kuantum bilgisayarlar ve diğer kullanışlı kuantum cihazları oluşturmaya çalışırken önemli bir sonraki adımı gösterdik, " dedi. haber bülteni. "Özünde 'mekanik kuantum mekanik' sistemler inşa etmek istiyoruz."
Küçük mekanik cihazları yapmak çok fazla iş aldı. Ekip, nanometre ölçeğinde çözünürlüklerde donanım bileşenleri yapmak ve bunları iki silikon bilgisayar çipine yerleştirmek zorunda kaldı. Araştırmacılar daha sonra iki yongayı birbirine yapıştıran bir tür sandviç yaptılar, böylece alt yongadaki öğeler üst yarıdakilerle karşı karşıya kaldı.
Alt çip, cihazın kübitini oluşturan bir alüminyum süper iletken devreye sahiptir. Bu devreye mikrodalga darbeleri göndermek, makinedeki bir kübit bilgiyi kodlayan fotonlar (ışık parçacıkları) üretir.
Bitleri 0 veya 1'i temsil eden voltajlar olarak depolayan geleneksel elektrikli cihazların aksine, kuantum mekanik cihazlarda kübitler aynı anda 0 ve 1 kombinasyonlarını da temsil edebilir. Süperpozisyon olarak bilinen fenomen, bir kuantum sisteminin sistem ölçülene kadar aynı anda birden fazla kuantum durumundan çıkmasına izin verir.
"Gerçekliğin kuantum mekaniksel düzeyde çalışma şekli, dünyadaki makroskopik deneyimimizden çok farklı" dedi Safavi-Naeini.
Agnetta Cleland
Kuantum Hesaplamasında İlerleme
Kuantum teknolojisi hızla ilerliyor, ancak pratik uygulamalara hazır olmadan önce çözülmesi gereken engeller var, dedi Quantum Machines CEO'su Itamar Sivan, Lifewire'a bir e-posta röportajında.
"Kuantum hesaplama, muhtemelen bir toplum olarak şu anda meşgul olduğumuz en zorlu ay ışığıdır," dedi Sivan. "Pratik hale gelmesi için, kuantum hesaplama yığınının birden çok katmanında önemli ilerleme ve atılımlar gerektirecek."
Şu anda, kuantum bilgisayarları gürültüye musallat oluyor, bu da zamanla kübitlerin o kadar gürültülü hale geldiği, üzerlerindeki verileri anlamamızın hiçbir yolu olmadığı ve işe yaramaz hale geldikleri anlamına geliyor, Zak Romaszko, bir mühendis olan Zak Romaszko Universal Quantum şirketi bir e-postada şunları söyledi.
Romaszko, "Pratikte bu, kuantum bilgisayarlar için algoritmaların başarısızlıktan önce yalnızca küçük bir süre veya işlem sayısıyla sınırlı olduğu anlamına gelir" dedi. "Birçok araştırmacı temel kimyasalları simüle etmenin erişilebilir olduğuna inansa da, bu gürültülü rejimin pratik sonuçlar üretip üretemeyeceği açık değil."
Kuantum hesaplama, son yıllarda önemli ilerleme kaydetti, en önemlisi, yazarların yaklaşık 10.000 normal bir makineyi alacağını iddia ettiği bir işlemi bir kuantum bilgisayarın gerçekleştirdiği sözde 'kuantum üstünlüğü'nün gösterilmesiyle. tamamlamak için yıllar. Romaszko, "Normal bir bilgisayarın bu kadar uzun süre alıp almayacağı konusunda bazı tartışmalar oldu, ancak yine de dikkate değer bir gösteri," dedi.
Teknik engeller çözüldüğünde, Sivan birkaç yıl içinde kuantum hesaplamanın kriptografiden aşı keşfine kadar her şey üzerinde önemli bir etkisi olmaya başlayacağını tahmin ediyor."Kuantum bilgisayarlar çok kısa sürede bir aşının keşfedilmesine yardımcı olabilseydi, Covid-19 pandemisinin ne kadar farklı olacağını hayal edin" dedi.
