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
Pod pieskom Marsu sa niečo hýbe. Vedci hovoria o jave ako z filmu Duna
2-milimetrový čip v oku dokázal nemožné. Vedci hovoria o prelome
Vakcína proti covidu prekvapila vedcov. Môže pomáhať pri liečbe rakoviny
Prelom v jadrovej fúzii: Vedci konečne stabilizovali plazmu a sú krok od „svätého grálu“ čistej energie
Slováci dnes uvidia vesmírne divadlo: „Ohnivému dážďu“ nebude prekážať Mesiac, stačí ti voľné oko
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Silné zemetrasenie zasiahlo našich susedov: Otrasy pocítilo aj Slovensko
Nehnuteľnosti ochránia tvoje peniaze aj v budúcnosti. Roman Kružliak radí, ako si vytvoriť vlastné portfólio
Zabudni na drahé vitamíny. Hygienici odporúčajú 5 obyčajných trikov, ktoré najlepšie ochránia dieťa pred chrípkou
EXKLUZÍVNE pre Startitup: 53,8 % Slovákov viní Fica za ekonomickú situáciu. Prieskum ukázal, ktoré šetrenie odmietame najviac
ŠÚKL varuje zdravotníkov: Pri tomto lieku hrozí pacientom závažná hyperkalciémia
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Máš doma staré mobily? Nevyhadzuj ich, obľúbený operátor ti za každý jeden dá až 100 GB dát
- Experti bijú na poplach. AI vypočítala, ako drasticky sa zmení svet v roku 2030
- Ak nepriateľ zaútočí, bude čeliť vlastnému koncu. Európsky štát otestoval 8100-tonový jadrový kolos
- Automobilky oklamali svet a budú platiť. Obľúbený pohon zlyhal na celej čiare, produkuje veľké emisie
- Z vesmíru sa zrútil na Zem žeravý objekt. Ak sa ho človek dotkne, riskuje veľké zdravotné problémy
-
- Máš doma staré mobily? Nevyhadzuj ich, obľúbený operátor ti za každý jeden dá až 100 GB dát
- Experti bijú na poplach. AI vypočítala, ako drasticky sa zmení svet v roku 2030
- Ak nepriateľ zaútočí, bude čeliť vlastnému koncu. Európsky štát otestoval 8100-tonový jadrový kolos
- Automobilky oklamali svet a budú platiť. Obľúbený pohon zlyhal na celej čiare, produkuje veľké emisie
- Z vesmíru sa zrútil na Zem žeravý objekt. Ak sa ho človek dotkne, riskuje veľké zdravotné problémy
-
- Máš doma staré mobily? Nevyhadzuj ich, obľúbený operátor ti za každý jeden dá až 100 GB dát
- Ak nepriateľ zaútočí, bude čeliť vlastnému koncu. Európsky štát otestoval 8100-tonový jadrový kolos
- Automobilky oklamali svet a budú platiť. Obľúbený pohon zlyhal na celej čiare, produkuje veľké emisie
- Experti bijú na poplach. AI vypočítala, ako drasticky sa zmení svet v roku 2030
- Väčšina Slovákov o nej ani netuší. Ak porušíš túto povinnosť, hrozí ti pokuta 1200 €
Najväčší kyberútok v dejinách Británie. Jaguar Land Rover utrpel miliardové straty
Pre mnohých vodičov to bude šok. Nový zákon mení fungovanie STK
Briti zasiahli proti Applu a Googlu. Mobilný duopol sa otriasa v základoch
Zelenskyi otvorene: Iba tieto ničivé zbrane vrátia Putina späť do reality a zmenia vojnu
Viac než 2000 vedcov varuje EÚ: Takáto klimatická politika bude devastačná, vzďaľuje sa faktom
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP