Silicon Chips Pozri Major Quantum Computer Advance, Say Researchers

Kvantové počítače sú stále nepolapiteľným svätým grálom moderného inžinierstva. Ich kvantová záhadnosť a schopnosť prekročiť hranice binárneho myslenia by im umožnila vyriešiť nepochopiteľne zložité problémy, ktoré nedokážu zvládnuť ani dnešní najlepší superpočítači.

Kľúčom k úspešnému kvantovému počítaču je qubit, kvantový ekvivalent bitov informácií v tradičnom počítači. No, poškriabajte to: Čo je naozaj kľúč je schopnosť vybudovať počítač s qubit s - množné číslo - ktoré môžu navzájom komunikovať a prenášať informácie bez toho, aby sa rozpadli.

Tím vedcov z Technickej univerzity Delft v Holandsku urobil veľký krok v realizácii tohto cieľa. V novinách publikovaných v stredu v recenzovanom časopise veda skupina vysvetľuje, že boli schopní preniesť kvantové informácie - konkrétne spin elektrónu - na fotón na jednom silikónovom čipe.

Spojenie týchto dohromady je významným pokrokom v kvantovej komunikácii, ktorá otvára dvere k vytváraniu veľkých zoskupení qubitov umiestnených na jednom čipe, ktoré potom môžu spolupracovať, aj keď nie sú umiestnené vedľa seba. Toto je presne čo by bolo potrebné na vytvorenie plnohodnotného kvantového počítača.

„Ak chcete súčasne používať veľa qubitov, musia byť navzájom prepojené; musí byť dobrá komunikácia, “vysvetľuje Nodar Samkharadze, hlavný autor príspevku. Problém je v tom, že je možné, aby súčasné qubity na silikónovom čipe komunikovali, keď sú vedľa seba. "To je zložité škálovať na veľké množstvo qubitov."

Ukázalo sa však, že fotóny umožňujú kvantovú komunikáciu na dlhšiu vzdialenosť, takže spojenie elektrónovej rotácie s fotónom je to, čo otvára možnosť prenosu informácií medzi qubitmi na opačných stranách čipu. Je možné prepojiť všetko na tomto vysoko teoretickom kvantovo silikónovom čipe bez toho, aby ste sa museli starať o blízkosť fyzickej blízkosti.

Namiesto rozdelenia dát do binárnych - sérií tých a núl - ako tradičné počítače, kvantové počítače predstavujú dáta pomocou qubitov. Na rozdiel od binárnych, tieto subatomárne častice môžu byť jedno a nula. To umožňuje kvantovým počítačom vykonávať viacnásobné operácie v tandeme, pretože jeden dátový bod môže skutočne predstavovať viac ako jednu vec.

To by umožnilo vyriešiť problémy, ktoré flummox dnešných najpokrokovejších počítačov. Ale aby to bolo možné, vedci potrebovať počítačové čipy, ktoré môžu obsahovať veľký počet qubitov, ktoré môžu navzájom komunikovať. Zostáva veľmi skoré dni, ale tento najnovší postup z Delftu a podobné práce inde by sa mohli ukázať ako malý krok na ceste k obrovskému skoku.

Pozrite sa na toto video, kde vedci chcú vybudovať kvantový počítač veľkosti futbalového ihriska.