Asosiy takliflar
- Amaliy kvant kompyuterlarini yaratish elektr qarshiligiga ega boʻlmagan oʻta oʻtkazuvchan materiallardan foydalanishning yaxshiroq yoʻllarini topishga bogʻliq boʻlishi mumkin.
- Oak Ridj milliy laboratoriyasi tadqiqotchilari oʻta aniqlik bilan bogʻlangan elektronlarni topish usulini kashf qilishdi.
- Oʻta oʻtkazuvchan kvant kompyuterlari hozirda protsessor hajmi boʻyicha raqobatdosh texnologiyalardan ustun keldi.
Amaliy kvant kompyuterlari tez orada dori kashfiyotidan tortib kodni buzishgacha boʻlgan barcha narsaga chuqur taʼsir koʻrsatishi mumkin.
Yaxshiroq kvant mashinalarini yaratish yoʻlida Oak Ridj milliy laboratoriyasi tadqiqotchilari yaqinda atomik oʻtkir metall uchi va oʻta oʻtkazgich oʻrtasidagi elektr tokini oʻlchashdi. Bu yangi usul bir-biriga bog‘langan elektronlarni harakatda o‘ta aniqlik bilan topishi mumkin, bu esa elektr qarshiligiga ega bo‘lmagan o‘ta o‘tkazgichlarning yangi turlarini aniqlashga yordam beradi.
"Super o'tkazgichli sxemalar apparatda kvant bitlari (qubitlar) va kvant shlyuzlarini yaratish uchun hozirgi eng yetakchi hisoblanadi", dedi Kvant ilovalari uchun algoritmlarni quruvchi Phasecraft kompaniyasi direktori Tobi Kubitt Lifewire elektron pochtasida. intervyu. "O'ta o'tkazuvchan kubitlar qattiq holatda bo'lgan elektr zanjirlari bo'lib, ularni yuqori aniqlik va moslashuvchanlik bilan loyihalash mumkin."
Qo'rqinchli harakat
Kvant kompyuterlari kvant fizikasining sirli xususiyatlaridan foydalanib, elektronlar fazoda bir tizimdan ikkinchisiga oʻtishi mumkinligidan foydalanadi. Agar elektron metall va o'ta o'tkazgich uchrashadigan joyda boshqa elektron bilan juft bo'lsa, u Kuper juftligini hosil qilishi mumkin. Supero'tkazgich, shuningdek, Andreev aksi deb nomlanuvchi boshqa turdagi zarrachani metallga chiqaradi. Tadqiqotchilar Kuper juftlarini aniqlash uchun Andreevning ushbu aks ettirishlarini izladilar.
A alto universiteti / Xose Lado
Oak Ridj olimlari atomik oʻtkir metall uchi va oʻta oʻtkazgich oʻrtasidagi elektr tokini oʻlchashdi. Ushbu yondashuv ularga Andreevning supero'tkazgichga qaytgan aksini aniqlash imkonini beradi.
Ushbu uslub noan'anaviy supero'tkazgichlar deb nomlanuvchi ekzotik turdagi supero'tkazgichlarning ichki kvant tuzilishini tushunish uchun yangi muhim metodologiyani o'rnatadi va bu bizga kvant materiallaridagi turli xil ochiq muammolarni hal qilish imkonini beradi, Xose Lado, dotsent. Bu haqda tadqiqotga nazariy yordam bergan A alto universiteti xabar berdi.
Moskvadagi Skoltech Kvant ma'lumotlarini qayta ishlash laboratoriyasining katta ilmiy xodimi Igor Zacharov Lifewire nashriga elektron pochta orqali o'ta o'tkazgich - bu materiya holati bo'lib, unda elektronlar yadrolarga tarqalib, energiya yo'qotmaydi. elektr toki va elektr toki to'xtovsiz oqishi mumkin.
“Elektronlar yoki yadrolar hisoblash uchun ishlatilishi mumkin boʻlgan kvant holatlariga ega boʻlsa-da, oʻta oʻtkazuvchi tok oʻzini kvant xossalariga ega soʻl kvant birligi sifatida tutadi”, deya qoʻshimcha qildi u. "Shuning uchun biz ma'lumotni qayta ishlashni tashkil qilish uchun materiyaning makro holatidan foydalanish mumkin bo'lgan vaziyatni tiklaymiz va u aniq kvant effektlariga ega bo'lib, unga hisoblash ustunligi berishi mumkin."
Bugungi kunda kvant hisoblashdagi eng katta muammolardan biri qanday qilib oʻta oʻtkazgichlarni yanada yaxshi ishlashiga bogʻliq.
Super o'tkazuvchan kelajak
O'ta o'tkazuvchan kvant kompyuterlari hozirda protsessor hajmi bo'yicha raqobatdosh texnologiyalardan ustun keldi, dedi Cubitt. Google 2019-yilda 53 kubitli supero‘tkazuvchi qurilmada “kvant ustunligi”ni namoyish qildi. IBM yaqinda 127 o‘ta o‘tkazuvchan kubitga ega kvant kompyuterini ishga tushirdi, Rigetti esa 80 kubitli o‘ta o‘tkazuvchan chipni e’lon qildi.
"Barcha kvant apparat kompaniyalari yaqin kelajakda o'z kompyuterlarini kengaytirish uchun ulkan yo'l xaritalariga ega", deb qo'shimcha qildi Cubitt. "Bunga muhandislik sohasidagi bir qator yutuqlar sabab bo'ldi, bu esa yanada murakkab qubit dizaynlarini ishlab chiqish va optimallashtirish imkonini berdi. Ushbu maxsus texnologiya uchun eng katta qiyinchilik - eshiklar sifatini yaxshilash, ya'ni protsessorning aniqligini oshirish. ma'lumotni manipulyatsiya qilishi va hisoblashni amalga oshirishi mumkin."
Yaxshiroq supero'tkazgichlar amaliy kvant kompyuterlarini yaratish uchun kalit bo'lishi mumkin. Q-CTRL kvant hisoblash kompaniyasining bosh direktori Maykl Biercuk elektron pochta orqali bergan intervyusida hozirgi kvant hisoblash tizimlarining aksariyati 1950 va 1960-yillarda o'ta o'tkazuvchanlik kashf etilgan niobiy qotishmalari va alyuminiydan foydalanishini aytdi.
"Bugungi kunda kvant hisoblashdagi eng katta muammolardan biri biz qanday qilib supero'tkazgichlarni yanada yaxshi ishlashi mumkinligi bilan bog'liq", deb qo'shimcha qildi Biercuk. "Masalan, yotqizilgan metallarning kimyoviy tarkibi yoki tuzilishidagi aralashmalar shovqin manbalariga va kvant kompyuterlarida ishlashning pasayishiga olib kelishi mumkin - bu tizimning "kvantligi" yo'qolgan dekogerentlik deb ataladigan jarayonlarga olib keladi."
Kvant hisoblash qubit sifati va kubitlar soni o'rtasidagi nozik muvozanatni talab qiladi, deb tushuntirdi Zacharov. Qubit har safar atrof-muhit bilan o'zaro aloqada bo'lganda, masalan, "dasturlash" uchun signallarni qabul qilsa, u o'zining chigal holatini yo'qotishi mumkin.
"Ko'rsatilgan texnologik yo'nalishlarning har birida kichik yutuqlarni ko'rsak-da, ularni yaxshi ishlaydigan qurilmaga birlashtirish hali ham qiyin", - deya qo'shimcha qildi u.
Kvant hisoblashning "Muqaddas Grail"i yuzlab kubitli va past xatolik darajasiga ega qurilma. Olimlar bu maqsadga qanday erishishlari borasida kelisha olishmayapti, ammo mumkin bo'lgan javoblardan biri supero'tkazgichlardan foydalanishdir.
"Kremniy o'ta o'tkazgich qurilmasidagi kubitlar sonining ko'payishi mutlaq nol haroratga yaqin ishlaydigan katta hajmlarni boshqara oladigan ulkan sovutish mashinalariga ehtiyojni ta'kidlaydi", dedi Zacharov.
