Visiškai naujas dizainas skirtas kvantinis skaičiavimas Remiantis naujais tyrimais, šią technologiją pasiekti būtų daug lengviau ir pigiau.
Išradimas apima visiškai naują kubito rūšį, klasikinio kompiuterio „bito“ kvantinę mechaninę versiją.
SKAITYTI KITAS: Kas yra kvantinė kompiuterija?
Žiūrėti susijusius
Nauja idėja reiškia gamybą kvantinės lustai pramoniniu mastu gali būti daug pigiau ir lengviau, nei manėme. Taip yra todėl, kad jis leidžia išlaikyti susipynimą tarp kubitų puikiu atstumu, kad jie būtų pastatyti ant lustų. Tyrimas buvo paskelbtas m Gamtos komunikacijos.
Skaičiuojant informacija saugoma „1“ arba „0“ bitais, tačiau atliekant kvantinį skaičiavimą, kubitas gali būti bet koks šių dviejų reikšmių superpozicijos derinys. Tai priklauso nuo kvantinio mechaninio įsipainiojimo principo, o tai reiškia, kad du atomai gali būti susieti taip, kad viskas, kas vyksta su vienu, paveiktų kitą. Tai taip pat reiškia, kad kubitas gali saugoti daug daugiau informacijos nei bitas, todėl kvantinio skaičiavimo idėja yra tokia patraukli.
Buvo daug bandymų sukurti kubitus, įskaitant įstrigusius jonus ir superlaidžias medžiagas. Daugelis iš jų naudoja atomų elektronų arba branduolių sukimosi savybę. Šį sukimąsi galima valdyti magnetiniu lauku, suteikiant jiems pavadinimą sukimosi kubitai.
Tačiau sukimosi kubitų problema yra susipainiojimas. Norint sukurti lustus, kubitai turi būti išdėstyti tik 10-20 nanometrų atstumu arba 50 atomų atstumu, o tai neveikia kompiuterio mikroschemoje.
„Jei jie yra per arti arba per toli vienas nuo kito, „supainiojimas“ tarp kvantinių bitų – dėl ko kvantiniai kompiuteriai tokie ypatingi – neįvyksta. - pasakė Guilherme'as Tosi, iš Naujojo Pietų Velso universiteto Australijoje, kuris išrado naująjį kubitą.
Šlepetės
Nauji kubitai vadinami „flip-flop kubitais“ ir jie naudoja elektroną ir fosforo atomo branduolį. Skirtumas yra tas, kad jie valdomi elektriniu signalu, o ne magnetiniu. Elektrinius signalus paskirstyti daug lengviau, o tai reiškia, kad kubitai gali sėdėti tiksliai tinkamu atstumu vienas nuo kito.
Kubitas veikia atitraukdamas elektroną nuo branduolio, naudodamas elektrinį lauką, sukurdamas elektrinį dipolį, kurio vienoje pusėje yra teigiamas krūvis, o kitoje - neigiamas.
"Tai yra esminis dalykas", - sakė Andrea Morello, dizaino komandos vadovas. "Šie elektriniai dipoliai sąveikauja vienas su kitu gana dideliais atstumais, nemaža mikrono dalimi arba 1000 nanometrų."
SKAITYTI KITAS: Kvantinė kompiuterija ateina su amžiumi
„Tai reiškia, kad dabar vieno atomo kubitus galime išdėstyti daug toliau vienas nuo kito, nei manyta anksčiau. Taigi yra daug vietos tarp pagrindinių klasikinių komponentų, tokių kaip jungtys, valdymo elektrodus ir nuskaitymo įtaisus, išlaikant tikslų atominį kvanto pobūdį šiek tiek."
„Tai puikus dizainas ir, kaip ir daugelis tokių konceptualių šuolių, nuostabu, kad niekas anksčiau apie tai nepagalvojo“, – sakė Morello. „Tai, ką Guilherme'as ir komanda išrado, yra naujas būdas apibrėžti „sukimosi kubitą“, kuris naudoja tiek elektroną ir atomo branduolys“.
Morello pridūrė, kad Tosi koncepcija yra tokia pat reikšminga, kaip ir pagrindinis 1998 m Gamta, pateikė Bruce'as Kane'as. Šiame dokumente buvo atrasta nauja architektūra, kuri galėtų paversti silicio pagrindu pagamintą kvantinį kompiuterį realybe, sukeldama Australijos lenktynes kurti kvantinį kompiuterį.
„Kaip ir Kane'o dokumentas, tai yra teorija, pasiūlymas – kubitas dar turi būti sukurtas“, – sakė Morello. „Turime keletą preliminarių eksperimentinių duomenų, kurie rodo, kad tai visiškai įmanoma, todėl stengiamės visapusiškai tai įrodyti. Bet aš manau, kad tai toks pat vizionalus kaip ir originalus Kane'o dokumentas.
Vaizdai: Tony Melovas / UNSW
