Qanday qilib 2D materiallar tezroq kompyuterlarga olib kelishi mumkin

Mundarija:

Qanday qilib 2D materiallar tezroq kompyuterlarga olib kelishi mumkin
Qanday qilib 2D materiallar tezroq kompyuterlarga olib kelishi mumkin
Anonim

Asosiy takliflar

  • Tadqiqotchilarning taʼkidlashicha, ikki oʻlchovli materiallardan foydalanish kompyuterlarni tezroq ishlashga olib kelishi mumkin.
  • Kashfiyot kvant kompyuterlarini oʻz ichiga olgan sohadagi inqilobning bir qismi boʻlishi mumkin.
  • Honeywell yaqinda umumiy ishlash koʻrsatkichi boʻlgan kvant hajmi boʻyicha yangi rekord oʻrnatganini eʼlon qildi.
Image
Image

Mutaxassislarning fikricha, fizikadagi soʻnggi yutuqlar kompyuterlarning sezilarli darajada tezroq ishlashini anglatishi mumkin, bu esa dori kashfiyotidan tortib iqlim oʻzgarishi taʼsirini tushunishgacha boʻlgan inqilobga olib keladi.

Olimlar yangi turdagi tranzistorda elektron aylanishlarni aniqladilar va xaritalashdi. Ushbu tadqiqot elektronlarning zaryad o'rniga tabiiy magnitlanishidan foydalanadigan tezroq kompyuterlarga olib kelishi mumkin. Bu kashfiyot kvant kompyuterlarini o‘z ichiga olgan sohada kelayotgan inqilobning bir qismi bo‘lishi mumkin.

"Kvant kompyuterlari ma'lumotni klassik kompyuterlarga qaraganda tubdan farq qiladigan tarzda qayta ishlaydi, bu ularga bugungi klassik kompyuterlar bilan deyarli hal qilib bo'lmaydigan muammolarni hal qilish imkonini beradi", dedi Jon Levi, Seeqc kvant hisoblash firmasi asoschisi va bosh direktori, dedi elektron pochta orqali bergan intervyusida.

"Masalan, Google va NASA tomonidan o'tkazilgan tajribada ma'lum bir kvant ilovasi natijalari 10 000 yil ichida eng kuchli superkompyuter bo'lishi mumkin bo'lgan taxminlarga qaraganda bir necha daqiqada yaratilgan. dunyo."

Ikki oʻlchamli materiallar

Yaqinda oʻtkazilgan kashfiyotda olimlar hisob-kitoblarni bajarish uchun elektronlarning spinidan foydalanadigan spintronika deb nomlangan yangi sohani tadqiq qilishdi. Joriy elektronika hisob-kitoblarni amalga oshirish uchun elektron zaryaddan foydalanadi. Ammo elektronlarning aylanishini kuzatish juda qiyin.

Tsukuba universitetining Materialshunoslik boʻlimi boshchiligidagi guruh molibden disulfid tranzistori orqali harakatlanadigan juftlashtirilmagan spinlarning soni va joylashuvini kuzatish uchun elektron spin rezonansidan (ESR) foydalanganligini daʼvo qilmoqda. ESR tibbiy tasvirlarni yaratuvchi MRI apparatlari bilan bir xil jismoniy printsipdan foydalanadi.

“Dori vositalarining klinik sinovlarining xavfsizligi va samaradorligini simulyatsiya qilish uchun yetarli kvant kompyuter ilovasini yaratishni tasavvur qiling-a, ularni hech qachon haqiqiy odamda sinab koʻrmaysiz.”

Tranzistorni o'lchash uchun qurilmani mutlaq noldan atigi 4 darajaga sovutish kerak edi. "ESR signallari drenaj va eshik oqimlari bilan bir vaqtda o'lchandi", dedi tadqiqot hammuallifi professor Kazuhiro Marumoto, nashrida.

Molibden disulfidi deb ataladigan birikma ishlatilgan, chunki uning atomlari deyarli tekis ikki o'lchovli (2D) struktura hosil qiladi. “Nazariy hisob-kitoblar aylanishlarning kelib chiqishini yanada aniqladi”, dedi professor Małgorzata Wierzbowska, yana bir hammuallif, axborot relizida.

Kvant hisoblashdagi yutuqlar

Kvant hisoblash - tez rivojlanayotgan hisoblashning yana bir sohasi. Honeywell yaqinda kvant hajmi boʻyicha yangi rekord oʻrnatganini eʼlon qildi, bu umumiy samaradorlik oʻlchovidir.

Ushbu yuqori unumdorlik oʻrta oʻlchovdagi past xatolik bilan birgalikda kvant algoritmini ishlab chiquvchilar yangilik yaratishi mumkin boʻlgan noyob imkoniyatlarni taʼminlaydi”, - deyiladi kompaniya nashrida.

Klassik kompyuterlar ikkilik bitlarga (bir yoki nolga) tayansa-da, kvant kompyuterlari kvantlar orqali ma'lumotni qayta ishlaydi, kvant mexanikasi tufayli ular bir yoki nol yoki bir vaqtning o'zida bir vaqtning o'zida mavjud bo'lishi mumkin - ishlov berish quvvatini eksponent ravishda oshiradi, Levi dedi.

Kvant kompyuterlari ilgari imkonsiz deb hisoblangan bir qator muhim ilmiy va biznes muammolari ilovalarini ishga tushirishi mumkin, dedi Levi. Megahertz kabi odatiy tezlik o'lchovlari kvant hisoblashlariga taalluqli emas.

Kvant kompyuterlarining muhim qismi an'anaviy kompyuterlar tezligi haqida o'ylaganimizdek, tezlik haqida emas. "Aslida, bu qurilmalar kvant kompyuterlariga qaraganda ancha yuqori tezlikda ishlaydi", dedi Levi.

Image
Image

"Gap shundaki, kvant kompyuterlari ilgari imkonsiz deb hisoblangan bir qator muhim ilmiy va biznes muammolari ilovalarini ishga tushirishi mumkin."

Agar kvant kompyuterlari amaliy boʻlib qolsa, tadqiqot va kashfiyotlar orqali texnologiya odamlar hayotiga taʼsir qilishi mumkin boʻlgan yoʻllar cheksizdir, dedi Levi.

"Dori vositalarining klinik sinovlarining xavfsizligi va samaradorligini simulyatsiya qilish uchun etarli kvant kompyuter ilovasini yaratishni tasavvur qiling - ularni hech qachon haqiqiy odamda sinab ko'rmaysiz ", dedi u.

"Yoki butun ekotizim modellarini taqlid qila oladigan kvantli kompyuter ilovasi ham bizga iqlim oʻzgarishi oqibatlarini yaxshiroq boshqarish va unga qarshi kurashishda yordam beradi."

Ilk bosqichdagi kvant kompyuterlari allaqachon mavjud, ammo tadqiqotchilar ulardan amaliy foydalanishni topishda qiynalmoqda. Levining ta'kidlashicha, Seeqc uch yil ichida "haqiqiy muammolar atrofida qurilgan va biznes ehtiyojlarini qondirish uchun miqyoslash qobiliyatiga ega bo'lgan kvant arxitekturasini taqdim etishni rejalashtirmoqda."

Kvant kompyuterlari o'rtacha foydalanuvchi uchun yillar davomida mavjud bo'lmaydi, dedi Levi. "Ammo texnologiya uchun biznes ilovalari farmatsevtikani rivojlantirish, logistika optimallashtirish va kvant kimyosi kabi ma'lumotlarni ko'p talab qiladigan sohalarda allaqachon o'zini namoyon qilmoqda", deya qo'shimcha qildi u.

Tavsiya: