Ключови изводи
- Изследователите казват, че са направили още една стъпка към изграждането на нов вид компютър, който използва квантови битове или кубити.
- Квантовият компютър ще бъде конструиран чрез пръскане на електрони от жичката на електрическа крушка.
-
Експертите казват, че новата техника е обещаваща, но трябва да се свърши много работа, преди квантовите компютри да са готови за вашия работен плот.
Една проста електрическа крушка може да бъде ключът към превръщането на практичните квантови компютри в реалност, отваряйки възможността за много по-мощни в имейл интервю с Lifewire.
"Това може да положи основите за наистина достъпно разпространение на функционални квантови процесори в различни изчислителни устройства, водещи до следващото поколение потенциално неограничени компютърни процесори", добави той.
По-добри битове
Квантовите компютри носят обещанието да революционизират компютрите. За разлика от обикновените двоични изчисления, кюбитите добавят трета единица информация към изчислителния процес – вместо 1-0 – и това е 1-0-1/0, каза главният изпълнителен директор на TackleAI Серхио Суарес младши пред Lifewire по имейл. Добавянето на третата единица, едновременното 1 и 0, се нарича суперпозиция, което означава, че е както 0, така и 1 и всички точки между тях.
"Тази суперпозиция на кубити позволява на квантовите компютри да работят върху милиони изчисления наведнъж и прави квантовите изчисления експоненциално по-бързи и по-мощни от традиционните компютри", каза Суарес, младши.
Екипът на Argonne се фокусира върху използването на един електрон като кубит. Нагряването на нишката на електрическата крушка излъчва поток от електрони, но кубитите са много чувствителни към смущения от околната среда. За да заобиколят този проблем, изследователите уловиха електрон върху ултрачиста твърда неонова повърхност във вакуум.
"С тази платформа постигнахме, за първи път, силно свързване между единичен електрон в почти вакуумна среда и единичен микровълнов фотон в резонатора", Xianjing Zhou, първият автор на статията, се казва в съобщение за новини. „Това отваря възможността да се използват микровълнови фотони, за да се контролира всеки електронен кюбит и да се свържат много от тях в квантов процесор.“
Scott Buchholz, нововъзникващият технологичен лидер и главен технически директор за държавни и обществени услуги в Deloitte Consulting, каза на Lifewire в имейл, че повечето подходи за създаване на кубити се основават на използването на отделни атоми или фотони, докато Argonne работи на система, която използва електрони.
„Има повече от половин дузина различни подходи, които организациите изследват за създаване на кубити, всеки със собствен набор от плюсове, минуси и съображения“, каза Бухолц. „Например, някои от подходите могат да позволят по-бързи връзки qubit към qubit, но са по-податливи на шум и грешки.“
По-бързи процесори
В квантовото изчисление кюбитът е концепцията, която, за разлика от традиционния бит, може да бъде както 0, така и 1 едновременно чрез измерване на това, което е известно като въртене, обясни Низич. Този процес е изключително труден за измерване и контрол, „но възможността за това потенциално неограничено състояние означава пълно преосмисляне на традиционния модел“, добави той.
Компании, включително IBM и Google, имат съществуващи системи с до 100 кубита процесорна мощност. Но, каза Низич, подходите на тези технологични гиганти може да не се прехвърлят лесно към бъдещите надежди за наличие на квантови процесори в телефони, лаптопи, автомобили и дори домакински уреди.
"Ето защо откритията на Argonne са толкова важни, тъй като те могат да държат ключа към тази технология, която става по-достъпна за по-голямо разнообразие от изследователи, [по този начин] водещи до повече открития", каза Низич. „Това може също така да означава, че производството на квантови процесори в голям мащаб може да бъде възможно в бъдеще.“
Въпреки оптимистичните резултати от учените от Аргон, експертите предупреждават, че практическите квантови компютри все още не са готови да кацнат на бюрото ви. Бенджамин Блум, основател на компанията за квантови изчисления Atom Computing, посочи пред Lifewire в имейл, че най-голямото предизвикателство при изграждането на квантов компютър е мащабирането на вашата кубит система, за да достигне стотици хиляди до милиони кубити, които вероятно са необходими за изграждането на полезен квантов компютър.
Марк Матингли-Скот, управляващ директор на компанията за квантови изчисления Quantum Brilliance, каза по имейл, че новата технология ще ускори усилията за създаване на високопроизводителни облачни квантови компютри. Но, добави той, остават предизвикателства да се направи процесът достатъчно малък, за да се побере в ежедневните компютри.
„Има да се измине дълъг път, преди твърдите неонови кубити да бъдат налични на ускорителна карта във вашия компютър,“каза той.
