Στις ΗΠΑ, η Atom Computing δημιούργησε τον πρώτο κβαντικό υπολογιστή με 1.180 qubits, ο οποίος θα μπορούσε να βελτιώσει την ακρίβεια του μηχανήματος.
Ο μεγαλύτερος κβαντικός υπολογιστής κατασκευάστηκε από την Atom Computing. Φωτογραφία: Atom Computing
Ο πρώτος κβαντικός υπολογιστής στον κόσμο έχει υπερδιπλάσιο αριθμό κβαντικών bit (qubits) από τον προηγούμενο κάτοχο του παγκόσμιου ρεκόρ, τον υπολογιστή Osprey της IBM (433 qubits). Ενώ περισσότερα qubits δεν μεταφράζονται απαραίτητα σε καλύτερη απόδοση, ένας μεγάλος αριθμός qubits είναι απαραίτητος για μελλοντικούς κβαντικούς υπολογιστές χωρίς σφάλματα, σε αντίθεση με τις σημερινές θορυβώδεις ερευνητικές μηχανές. Οι μεγαλύτεροι κβαντικοί υπολογιστές, όπως αυτοί της IBM και της Google, χρησιμοποιούν υπεραγώγιμα κυκλώματα που ψύχονται σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες. Αλλά η μηχανή που έσπασε το ρεκόρ από την νεοσύστατη εταιρεία της Καλιφόρνια Atom Computing διαθέτει 1.180 qubits, χρησιμοποιώντας ουδέτερα άτομα που συγκρατούνται στη θέση τους από λέιζερ σε ένα δισδιάστατο δίκτυο, ανέφερε το New Scientist στις 24 Οκτωβρίου.
Ένα πλεονέκτημα αυτού του σχεδιασμού είναι η ευκολία με την οποία το σύστημα μπορεί να κλιμακωθεί και να προστεθούν περισσότερα qubits στο δίκτυο, σύμφωνα με τον Rob Hays, Διευθύνοντα Σύμβουλο της Atom Computing. Οποιοσδήποτε μελλοντικός χρήσιμος κβαντικός υπολογιστής που δεν παρουσιάζει σφάλματα (ένα χαρακτηριστικό γνωστό ως ανοχή σφαλμάτων) θα χρειαστεί τουλάχιστον δεκάδες χιλιάδες qubits διόρθωσης σφαλμάτων που θα λειτουργούν παράλληλα με τα qubits προγραμματισμού.
«Αν κλιμακώσουμε μόνο σε δεκάδες qubits, όπως τα περισσότερα τρέχοντα υπεραγώγιμα και συστήματα παγίδευσης ιόντων, θα χρειαστεί πολύς χρόνος για να φτάσουμε στην εποχή των μηχανών ανεκτικών σε σφάλματα. Με την προσέγγιση του ουδέτερου ατόμου, μπορούμε να φτάσουμε σε αυτό το ορόσημο πολύ πιο γρήγορα», εξήγησε ο Hays. Σύμφωνα με αυτόν, η ερευνητική ομάδα Atom Computing στοχεύει να αυξάνει τον αριθμό των qubits στη μηχανή περίπου δεκαπλάσια κάθε δύο χρόνια.
Σε αντίθεση με τα συμβατικά bit υπολογιστών, τα οποία έχουν τιμή 1 ή 0, τα qubits είναι πιο ποικίλα, διαθέτοντας μια σειρά από διαφορετικά χαρακτηριστικά ανάλογα με τον τρόπο δημιουργίας τους. Τα ουδέτερα άτομα είναι πιο κατάλληλα για την κβαντική διεμπλοκή, ένα παράξενο κβαντικό φαινόμενο στο οποίο δύο qubits είναι συζευγμένα και μπορούν να επηρεάσουν το ένα το άλλο ακόμη και σε τεράστιες αποστάσεις. Είναι επίσης πιο σταθερά. Τα qubits στους υπολογιστές της Atom Computing εμποδίζουν την κατάρρευση των κβαντικών καταστάσεων, επιτυγχάνοντας έτσι ανοχή σφαλμάτων, για σχεδόν ένα λεπτό. Συγκριτικά, ο υπολογιστής Osprey της IBM έχει χρόνους σύζευξης qubit μόνο περίπου 70-80 μικροδευτερόλεπτα.
Ο μεγάλος χρόνος σύνδεσης προέρχεται από το άτομο του υττερβίου που ο Hays και οι συνεργάτες του χρησιμοποίησαν ως qubit. Οι περισσότερες ατομικά ουδέτερες μηχανές χρησιμοποιούν τα ηλεκτρόνια του ατόμου ως κβαντικά στοιχεία για να εκτελέσουν υπολογισμούς, αλλά αυτά επηρεάζονται εύκολα από τα ισχυρά λέιζερ που χρησιμοποιούνται για την επιδιόρθωσή τους. Με το υττερβίο, οι ερευνητές μπορούν να χρησιμοποιήσουν μια κβαντική ιδιότητα του ατομικού πυρήνα που ονομάζεται σπιν (η εγγενής στροφορμή του σωματιδίου), η οποία είναι λιγότερο επιρρεπής σε αταξία. Σύμφωνα με τον ερευνητή Ben Bloom στην Atom Computing, ο πυρήνας δεν αλληλεπιδρά με το εξωτερικό περιβάλλον τόσο έντονα όσο το ηλεκτρόνιο.
Επειδή τα qubits έχουν τόσα πολλά διαφορετικά χαρακτηριστικά, είναι δύσκολο να τα συγκρίνουμε μεταξύ διαφορετικών μηχανών. Ωστόσο, ο Bloom λέει ότι η μηχανή της Atom Computing έχει δυνατότητες επεξεργασίας συγκρίσιμες με τον υπολογιστή της IBM. Η ερευνητική ομάδα ελπίζει να είναι σε θέση να παρέχει τον υπολογιστή σε πελάτες τον επόμενο χρόνο για εφαρμογές cloud computing.
Αν Χανγκ (Σύμφωνα με το New Scientist )
[διαφήμιση_2]
Σύνδεσμος πηγής
Σχόλιο (0)