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
Prešli za hranice reality. Vedci objavili v kvantovom tuneli nový jav, ktorý prepíše učebnice
Astronomická lahôdka: Obloha sa čoskoro zmení na živú mapu vesmíru, takto ju uvidíš zo Slovenska
Zaplatil milióny za úlomok planéty. V USA vydražili kus Marsu, jeho cena prekonala očakávania
S týmto eko palivom musíme v budúcnosti počítať. Vedci ho vyrobili zo špinavej vody a odpadu
Američania stavajú vesmírny maglev. Neuveríš, na čo má slúžiť a ako im ušetrí palivo
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Prekvapivý zvrat na trhu práce mení rebríček najžiadanejších absolventov vysokých škôl. Jednotkou už nie je IT
EÚ schválila 18. balík sankcií proti Rusku. Fico ustúpil tlaku
Fico otočil, EÚ prijala nový balík sankcií proti Rusku. Takéto majú byť garancie pre Slovensko
Snoop Dogg sa stal spolumajiteľom známeho futbalového klubu: „Príbeh klubu a regiónu ma oslovil“
Analýza miliónov letov šokuje cestujúcich a odhaľuje prekvapivú pravdu o spoľahlivosti európskych aeroliniek
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Najväčší hit Netflixu úplne prehliadli. Toto sú podľa kritikov najlepšie seriály roka
- Prehliadaná krajina prechádza desivou premenou za miliardy. Čína ju zbrojí na úroveň superveľmocí
- Krvavý turnaj je späť. Mortal Kombat 2 dostal prvé video, dorazí čoskoro
- Tento pohon áut vôbec nie je taký čistý, ako si mysleli. V novej štúdii ho elektromobily rozdupali
- Záhadný kameň v Egypte nechal vedcov v nemom úžase. Odhalil tajomstvo ukryté 5000 rokov
-
- Vedci našli niečo, čo popiera fyziku. Výbuch jadrovej bomby vytvoril materiál, ktorý nemal existovať
- Českí filmári zobrali „dezolátov“ na Ukrajinu a ukázali im vojnu. Takto vyzerali ich reakcie (VIDEO)
- Prehliadaná krajina prechádza desivou premenou za miliardy. Čína ju zbrojí na úroveň superveľmocí
- Netflix opäť trafil do čierneho. Drsnú krimi sériu považujú kritici za jeden z najlepších seriálov roka
- Nočná mora Rusov funguje. Ukrajina dostala od USA špeciálne zariadenia, ktoré môžu rozhodnúť vojnu
-
- Väčšina Slovákov o nej ani netuší. Ak porušíš túto povinnosť, hrozí ti pokuta 1200 €
- Taiwan ukázal svetu, čo sa stane, ak zaútočí Čína. V kľúčovom teste všetkých zarazili
- Našiel som dokonalé rodinné auto. Na novej Dacii som prešiel 1 400 km do Chorvátska, otvorila mi oči
- POZOR: Nová dopravná značka mätie vodičov. Toto musíš spraviť, keď ju uvidíš
- Týmto raketám neunikne nikto. Kórea do nich vložila niečo, čo zlikviduje akýkoľvek cieľ
Svetový úspech vedcov SAV: Slováci vyvinuli zbraň proti vírusu, ktorý môže spúšťať rakovinu
Aplikácia Slovenskej pošty sa mení na digitálnu pobočku: Pribudnú kľúčové novinky
Slováci nakupujú inak, predajcov pribúda. E-shopy u nás prechádzajú premenou
Slovákov masívne ohrozuje nový typ kybernetického útoku. Je horší než phishing
USA zavedú jednotné clá. Zasiahne to vyše 150 krajín naraz
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP