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.
Problematika 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.
Čítajte 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
Mesiac sa od Zeme vzďaľuje čoraz viac. Toto sa s ním stane v budúcnosti
Vedci prišli s alarmujúcim zistením: Zabudnutá rakovina naberá na sile, je mimoriadne agresívna
ZAUJÍMAVÉ Náš vesmír má podľa fyzikov zrkadlové dvojča. Čas v ňom plynie opačným smerom
Má dosiahnuť rýchlosť 4 000 km/h. Čína postavila levitujúci vlak, ktorý pochová lietadlá (+video)
Nič podobné nenašli vyše 150 rokov. Záhadný kameň v Egypte odhalil „posolstvo“ staré 2263 rokov
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Tajná dohoda na obzore: Rusko chce od krajiny NATO späť rakety za 2,5 miliardy pre straty na fronte
EXKLUZÍVNE z Expa v Osake: „Slovensko má energiu a ťah, ktorý Japonsko potrebuje cítiť,“ hovorí tamojšia učiteľka a novinárka
MIMORIADNE: Ministerka Šimkovičová skončila v nemocnici. Zdravotný stav zostáva nejasný
Vodičom hrozí pokuta až 300 eur. Špeciálna značka na semafore mätie Slovákov, pravidlá sú jasné
Fico „na čele pelotónu“: Zarába 8-násobok priemernej mzdy, prekonal ho len jeden politik (REBRÍČEK)
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Česi pochopili krízu v Európe. Začali s modernizáciou, ktorá im zaručí energetickú nezávislosť
- Hovoria o najlepšom filme posledných rokov. Oscarové prekvapenie je konečne online
- Ukrajina ide rozpútať peklo pre Rusov: Nasadí nezastaviteľné zbrane s dlhým doletom
- Má dosiahnuť rýchlosť 4 000 km/h. Čína postavila levitujúci vlak, ktorý pochová lietadlá (+video)
- Slovákom leží v zuboch dodnes. Toto je príbeh filmu, kvôli ktorému Habera zažaloval Tarantinovho žiaka
-
- Na Slovensku odštartovala nová TV stanica. Dá sa pozerať úplne zadarmo a je v HD kvalite
- Nič podobné nenašli vyše 150 rokov. Záhadný kameň v Egypte odhalil „posolstvo“ staré 2263 rokov
- Má dosiahnuť rýchlosť 4 000 km/h. Čína postavila levitujúci vlak, ktorý pochová lietadlá (+video)
- Európska únia nezruší zákaz spaľovákov. Chystá však niečo, čo výrazne zniží ceny elektromobilov
- Na objavenie čakal 140 miliónov rokov. 15 km pod Európou našli vedci stratený svet
-
- Na objavenie čakal 140 miliónov rokov. 15 km pod Európou našli vedci stratený svet
- Na Slovensku odštartovala nová TV stanica. Dá sa pozerať úplne zadarmo a je v HD kvalite
- Pošlú ich rovno do šrotu. Kontroverzná regulácia Európskej komisie o autách je na spadnutie
- Nič podobné nenašli vyše 150 rokov. Záhadný kameň v Egypte odhalil „posolstvo“ staré 2263 rokov
- Prekvapivá krajina má obrovský záujem o slovenské zbrane. Štát rokuje o kúpe pokročilých systémov
Nečakaná krajina zbrojí na úroveň veľmocí. Od Izraelu kúpila zbrane za vyše 2 miliardy eur
Nenápadný faktor nás oberá o miliardy eur: Európska únia je pod tlakom extrémnych javov, ničia ekonomiku štátov
Slováci v tom majú jasno: Táto vec najviac znečisťuje ovzdušie v našej krajine
Americký gigant má na krku vážny problém. Na pôde východnej mocnosti porušil dôležitý zákon
Izolujú sa od sveta. Táto krajina svoj jadrový status zakotvila v zákone, Západ je v obavách
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP