Quantum Computers: MIT at Harvard Kumuha ng mas malapit sa "Quantum Simulator"

Ang mga kuwantum na kompyuter ay ang banal na kopya ng ika-21 na siglo na engineering, dahil ang kanilang kakikitaan ng kabuuan ay hayaan silang magkaroon ng impormasyon at lutasin ang mga problema kaya mas kumplikado kaysa kahit ano kahit ang mga pinakamahusay na supercomputers ngayon ay maaaring hawakan.

Habang iniuulat nila Miyerkules sa dalawang papeles na inilathala sa Kalikasan, ang mga mananaliksik sa Harvard, Massachusetts Institute of Technology, at ang University of Maryland ay hindi pa nakakagawa ng isang quantum computer sa lahat ng kaluwalhatian nito, ngunit nakuha nila ang medyo mapahamak na malapit. Sa halip ay binuo nila kung ano ang kilala bilang isang kabuuan ng simulator. Ito ay kulang sa walang katapusang kagalingan ng isang kabuuan ng computer, ngunit gumagamit ito ng mga prinsipyo ng quantum upang malutas ang mga tiyak na mga problema.

Kaya kung ano talaga ang kinakailangan para sa sistemang ito upang maituring na isang quantum computer? Si Harvard Professor Mikhail Lukin, ang co-lead ng isa sa mga papeles, ay nagsasabi Kabaligtaran ang isyu ay tatlong beses.

"Kailangan nating dagdagan ang bilang ng mga qubit na magagamit, pagbutihin ang pagkakaugnay-ugnay, o bawasan ang error, ng mga qubit na ito, at dagdagan ang antas ng programmability ng system, upang gawin itong malutas ang mas malaking bilang ng mga problema," sabi niya..

Ang mga mananaliksik ay nakuha at manipulahin 51 mga indibidwal na atoms, o qubits, upang lumikha ng isang kabuuan simulator. Iyon ay ang pinakamalaking hanay ng mga qubits kailanman binuo para sa tulad ng isang simulator. Sa halip na sisingilin ang mga particle ng ion, ang mga mananaliksik ang unang gumamit ng neutral na mga atomo na may magkatulad na mga katangian. Di-tulad ng mga ions, ang neutral na mga atomo ay hindi nagtataboy. Ginawa nito ang posibilidad na magdala ng gayong malaking grupo ng mga qubit.

Ang mga Qubit ay ang pinagbabatayan ng mga yunit na gumagawa ng posibleng kabuuan ng computing. Sa isang karaniwang computer, ang lahat ng mga tweet na iyong nai-type ay naka-imbak bilang binary, o isang serye ng mga zero o mga. Sa isang kabuuan ng computer, ang data ay naka-imbak sa qubits na maaaring maging anumang bagay mula sa isang poton, elektron, o nucleus.

Konti dapat maging alinman sa isang o isang zero, habang ang isang qubit ay maaaring maging isa at zero sa parehong oras. Oo, iyon ay walang katiyakan, ngunit pinahihintulutan ang mga computer na quantum na mag-imbak ng mas maraming data kaysa sa mga binary machine. Ang 51 atoms na nakuha ng mga mananaliksik ay maaaring kumatawan sa higit sa 2 quadrillion halaga. Pinapayagan ang mga siyentipiko na lutasin ang mga problema sa pag-optimize tulad ng problema sa paglalakbay sa tindero at gayahin ang phenomena ng pisika na kung hindi man ay hindi nila magagawa.

"Ang mga pakikipag-ugnayan na ito na pinag-aralan ay likas na likha sa kabuuan," sabi ni Alexander Keesling ng Ph.D. mag-aaral at kapwa may-akda ng pag-aaral sa isang pahayag. "Kung subukan mong gayahin ang mga system na ito sa isang computer, ikaw ay limitado sa napakaliit na laki ng system, at ang bilang ng mga parameter ay limitado. Kung gagawin mo ang mga system na mas malaki at mas malaki, napakabilis kang mawalan ng memory at lakas ng computing upang gayahin ito sa isang klasikal na computer. Ang paraan sa paligid ay upang aktwal na bumuo ng problema sa mga particle na sundin ang parehong mga patakaran ng sistema na iyong simulating - na ang dahilan kung bakit tinatawag namin ito ng isang kabuuan ng simulator."

Sinabi ni Lukin Kabaligtaran walang oras ang panahon kung kailan ang mga computer na quantum ay magiging isang katotohanan, ngunit ang pananaliksik na ito bilang ibinigay ng mga siyentipiko ang kakayahan ng pag-abala sa mga bagay na ganap na wala sa larangan ng mga computer na ginagamit natin ngayon. Nagbubukas ito ng pinto upang higit pang maunawaan ang mga pagkalito ng mundo na nabubuhay kami sa isang buong bagong paraan.

Nais ng mga siyentipiko na bumuo ng isang quantum computer na laki ng isang soccer field.