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
Deje sa to len raz za 11 000 rokov. K Slnku sa blíži záhadná planéta a vedci musia konať rýchlo
Neverili vlastným očiam: Vedci v horách našli záhadné ruiny stratenej civilizácie
Vedci našli skrytý trik, ako obnoviť zrak. Takéto niečo by ti nikdy nenapadlo
Stáročia stará záhada má jasnú odpoveď. Vo vnútri Mesiaca našli veľké prekvapenie
NASA utratila 23 miliárd dolárov za raketu, ktorá sa rozpadla na kúsky. Trump chce celý projekt zrušiť
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Veľká zmena počasia sa blíži: Na Slovensko mieria prvé zrážky po týždňoch sucha, hlásia experti
Izraelsko-iránsky konflikt mení mapu sveta. Ako ho čítať a čo z neho plynie pre Slovensko (ANALÝZA)
Nemocnica pre Startitup opísala realitu krízy: Zatvárame ambulancie, prepúšťame
Od júla si prilepšia státisíce Slovákov. Zisti, či si medzi nimi aj ty. V hre sú milióny eur (PREHĽAD)
Matematička a fyzik z Košíc vytvorili revolučné riešenie: „Máme technológiu s globálnym potenciálom“
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Vedci našli skrytý trik, ako obnoviť zrak. Takéto niečo by ti nikdy nenapadlo
- Celý život triedila plasty. Žena neverila vlastným očiam, keď pomocou AirTagu zistila, kde končia
- Deje sa to len raz za 11 000 rokov. K Slnku sa blíži záhadná planéta a vedci musia konať rýchlo
- Lacný ako Fabia, výkonný ako Porsche. Známa značka spustila predaj auta s dojazdom 2 000 km
- Najlepší film Marvelu posledných rokov je konečne online. Aj so slovenským dabingom
-
- Stáročia stará záhada má jasnú odpoveď. Vo vnútri Mesiaca našli veľké prekvapenie
- Vedci našli skrytý trik, ako obnoviť zrak. Takéto niečo by ti nikdy nenapadlo
- Celý život triedila plasty. Žena neverila vlastným očiam, keď pomocou AirTagu zistila, kde končia
- Zničil rebríčky sledovanosti. Pokračovanie filmového fenoménu z Netflixu sa predstavuje v prvej ukážke
- Deje sa to len raz za 11 000 rokov. K Slnku sa blíži záhadná planéta a vedci musia konať rýchlo
-
- Stáročia stará záhada má jasnú odpoveď. Vo vnútri Mesiaca našli veľké prekvapenie
- Vedci našli skrytý trik, ako obnoviť zrak. Takéto niečo by ti nikdy nenapadlo
- Nový čínsky motor prežil test, ktorý láme fyzikálne zákony. Využíva pohon ako z iného sveta
- O toto išlo Rusom celý čas. Obsadili jedno z najväčších ložísk dôležitej suroviny v Európe
- Celý život triedila plasty. Žena neverila vlastným očiam, keď pomocou AirTagu zistila, kde končia
Rusko chce ovládnuť čínsky trh s kľúčovou surovinou, Indii ponúka „oceľové srdce“
Na Slovensku môžeme závidieť. U našich susedov spustili vo vlakoch testovanie Starlinku
Veľká zmena v slovenskej energetike: ZSE a VSE sa spojili, vzniká nová éra
Pre Teslu to už nemôže byť horšie. Na kľúčových európskych trhoch sa prepadla až o 60 %
Trump má vážny problém. Iránski hackeri hrozia, že zverejnia 100 GB dát e-mailov „jeho ľudí“
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP