Obrovský skok vpred kvantových počítačov, odstránili sme jeden z ich najväčších problémov
Austrálski vedci sa vo svojom novom výskume publikovanom v žurnále Science Advances nazdávajú, že odstránili najväčší problém v oblasti kvantových počítačov. Výskum by v konečnom dôsledku mohol pomocť k vývoju plnohodnotných kvantových počítačov, ktoré by boli schopné pracovať s miliónmi qubitov. Na tému upozornil portál SciTechDaily.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneProblematika kvantových počítačov
Ako píše ABC, kvantové počítače v sebe ukrývajú potenciál vyriešiť niektoré dôležité úlohy a problémy až miliónkrát rýchlejšie ako konvenčné počítače. Napriek vysokým investíciám ale plnohodnotné využitie kvantových počítačov zostáva naďalej iba „hudbou“ budúcnosti.
Najmodernejšie kvantové počítače dokážu pracovať iba s niekoľkými desiatkami qubitov, pričom realizácia globálne významných aplikácií vyžaduje procesory s viac ako miliónom qubitov. Otázkou tiež zostáva, ako ovládať milióny qubitov súčasne bez toho, aby kvantové čipy nezaberali veľa miesta, neboli preplnené a neprehrievali sa.
Práve tieto problémy rieši uvedená štúdia, v ktorej odborníci predstavili úplne novú technológiu, ktorá by v sebe mohla ukrývať odpovede na tieto otázky, upozorňuje portál ScienceAlert.
Problém s teplom
Kvantové počítače využívajú qubity na spracovanie a uchovanie kvantových informácií. Qubit je jednotka kvantovej informácie, s ktorou pracujú kvantové počítače. Je odvodená od bitu, avšak okrem hodnôt 0 a 1 dokáže nadobudnúť obe hodnoty súčasne – tento stav je potom známy ako superpozícia.

Na to, aby si qubity zachovali svoje kvantové schopnosti, musia byť chladené (sú náchylné na rôzne typy rušenia). Súčasné kvantové čipy sa udržujú v špecializovaných chladiacich systémoch, kde sú ochladzované až na -273 °C. Čo sa týka riadenia, v kremíkových kvantových procesoroch sú informácie uložené v jednotlivých elektrónoch, ktoré sa nachádzajú pod miniatúrnymi elektródami na povrchu čipu. Presnejšie sú qubity zakódované do spinu elektrónu.
Vedci na riadenie qubitov a ich nastavenie do stavu superpozície privádzajú prúd pomocou vodiča do blízkosti qubitov, kde sa vytvorí magnetické pole, ktorým sa riadi spin. Problém je, že tieto riadiace vodiče prenášajú teplo a čím viac qubitov chceme riadiť, tým viac vodičov potrebujeme.
Navyše vodiče zaberajú na čipe cenný priestor a každý qubit potrebuje svoje vlastné riadiace pole. Hoci súčasné technológie si hravo poradia s 50, či 60 qubitmi, od milióna sme poriadne ďaleko.
Nový prelomový prístup
Uvedené problémy teraz vedci obišli spôsobom, že generujú jedno „globálne“ magnetické pole, ktoré dokáže ovládať všetky qubity súčasne. Nejde o žiadnu novinku, tento nápad mali vedci zaoberajúci sa kvantovými technológiami už v 90. rokoch minulého storočia. Až doposiaľ však neexistovalo praktické riešenie.
Autori novej štúdie to teraz dokázali pomocou zariadenie známeho ako dielektrický rezonátor. Ide o kryštálový hranol vyrobený z tantalátu draselného, ktorý na krátku dobu zachytí mikrovlny aj pri veľmi nízkych teplotách.
Ako píše portál NewAtlas, trik spočíva v tom, že zachytené mikrovlny sú v rezonátore zmenšené na menšiu vlnovú dĺžku pod jeden milimeter, čím sa vytvorí riadiace magnetické pole. Kryštál sa nachádza nad čipom, takže magnetické pole vychádza zo spodnej časti kryštálu.
V experimente vedci vygenerovali pomocou dielektrického rezonátora magnetické pole teoreticky schopného riadiť až 4 milióny qubitov. Navyše sa ukázalo, že na vytvorenie toho magnetického poľa postačuje len malé množstvo energie. Je však nutné podotknú, že v experimente vedci využili čip iba s dvomi qubitmi. Takže dopracovať sa aspoň k tomu miliónu ešte zrejme nejaký čas potrvá.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneČítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú

Fyzici tomu nemohli uveriť. Diamanty dokážu vyrábať elektrinu, padlo 100-ročné pravidlo

Mars má ďalšiu záhadu. V hĺbke planéty našli obrovskú teplotnú anomáliu

Temná hmota dostane nového lovca. NASA chystá teleskop, ktorý uvidí 100-krát viac než Hubblov

K Zemi sa rútia dva satelity, ďalšie začali strácať výšku. Ruský „Starlink“ má vážny problém

Vesmírom sa šíri záhadný signál starý miliardy rokov. Pochádza z prekvapivého zdroja
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Črtá sa energetický poklad storočia. Spojenec Západu možno sedí na obrovskom zdroji čistej energie
- Už tri roky ho ľudia neprestávajú sledovať. Vojnový film naďalej prekvapuje, príde aj pokračovanie
- Povolili e-biky s rýchlosťou 64 km/h aj rýchle elektrokolobežky. Má to však obrovský háčik
- Volkswagen našiel páku na čínske autá. Elektrické SUV s dojazdom 660 km predáva za 18 600 eur
- Éra plynu definitívne skončila. Zelená energia ho pokorí už o pár mesiacov, čísla prekvapili
-
- Črtá sa energetický poklad storočia. Spojenec Západu možno sedí na obrovskom zdroji čistej energie
- Už tri roky ho ľudia neprestávajú sledovať. Vojnový film naďalej prekvapuje, príde aj pokračovanie
- Povolili e-biky s rýchlosťou 64 km/h aj rýchle elektrokolobežky. Má to však obrovský háčik
- Volkswagen našiel páku na čínske autá. Elektrické SUV s dojazdom 660 km predáva za 18 600 eur
- Éra plynu definitívne skončila. Zelená energia ho pokorí už o pár mesiacov, čísla prekvapili
-
- Veľký operátor vypne mobilnú sieť. Treba overiť, či telefón bude stále fungovať
- Črtá sa energetický poklad storočia. Spojenec Západu možno sedí na obrovskom zdroji čistej energie
- Veľký operátor na Slovensku o pár dní končí. Zrušil všetky pobočky, náhrada sľubuje viac výhod
- Povolili e-biky s rýchlosťou 64 km/h aj rýchle elektrokolobežky. Má to však obrovský háčik
- Program na večer je jasný. Na Netflix práve dorazil jeden z jeho najväčších filmov
