Komputer kuantum yang memecahkan rekod dengan lebih daripada 1,000 qubit

Syarikat AS Atom Computing mencipta komputer kuantum pertama dengan 1,180 qubit, yang boleh meningkatkan ketepatan mesin.

Komputer kuantum terbesar yang dibina oleh Atom Computing. Foto: Pengkomputeran Atom — Komputer kuantum terbesar yang dibina oleh Atom Computing. Foto: *Pengkomputeran Atom*

Komputer kuantum pertama di dunia mempunyai lebih daripada dua kali lebih banyak bit kuantum (qubit) berbanding pemegang rekod dunia sebelumnya, IBM's Osprey (433 qubit). Walaupun lebih banyak qubit tidak semestinya bermakna prestasi yang lebih baik, sebilangan besar qubit adalah penting untuk komputer kuantum tanpa ralat masa hadapan, tidak seperti mesin penyelidikan bising hari ini. Komputer kuantum terbesar, seperti dari IBM dan Google, menggunakan litar superkonduktor yang disejukkan kepada suhu yang sangat rendah. Tetapi mesin pemecah rekod dari permulaan California Atom Computing mempunyai 1,180 qubit, menggunakan atom neutral yang dipegang oleh laser dalam kekisi dua dimensi, New Scientist melaporkan pada 24 Oktober.

Satu kelebihan reka bentuk ini ialah mudah untuk menskalakan sistem dan menambah lebih banyak qubit pada rangkaian, menurut Rob Hays, Ketua Pegawai Eksekutif Atom Computing. Mana-mana komputer kuantum masa depan berguna yang bebas ralat (sifat yang dipanggil toleransi kesalahan) memerlukan sekurang-kurangnya puluhan ribu qubit pembetulan ralat yang beroperasi selari dengan qubit pengaturcaraan.

"Jika kita hanya skala sehingga berpuluh-puluh qubit, seperti kebanyakan sistem superkonduktor dan perangkap ion hari ini, ia akan mengambil masa yang sangat lama untuk sampai ke era mesin toleran kesalahan. Dengan pendekatan atom neutral, kita boleh sampai ke sana dengan lebih cepat, "jelas Hays. Menurutnya, pasukan Pengkomputeran Atom menyasarkan untuk meningkatkan bilangan qubit dalam mesin dengan faktor kira-kira 10 setiap dua tahun.

Tidak seperti bit komputer konvensional, yang sama ada 1 atau 0, qubit lebih pelbagai, dengan julat ciri berbeza bergantung pada cara ia dibuat. Atom neutral lebih sesuai untuk kuantum kuantum, kesan kuantum yang aneh di mana dua qubit dikaitkan dan boleh mempengaruhi satu sama lain walaupun pada jarak yang jauh. Mereka juga lebih stabil. Qubit dalam komputer Atom Computing menghalang keadaan kuantum daripada runtuh, sekali gus mencapai toleransi kesalahan, selama hampir seminit. Sebagai perbandingan, komputer Osprey IBM mempunyai masa mengikat qubit hanya 70 hingga 80 mikrosaat.

Masa koheren yang panjang berasal dari atom ytterbium yang Hays dan rakan-rakannya gunakan sebagai qubit. Kebanyakan mesin atom neutral menggunakan elektron atom sebagai unsur kuantum untuk melakukan pengiraan, tetapi ia mudah diganggu oleh laser berkuasa yang digunakan untuk menahannya di tempatnya. Dengan ytterbium, para penyelidik dapat memanfaatkan ciri kuantum nukleus atom yang dipanggil spin (momentum sudut intrinsik zarah), yang kurang terdedah kepada gangguan. Menurut penyelidik Atom Computing Ben Bloom, nukleus tidak berinteraksi dengan persekitaran luarannya sekuat elektron.

Kerana qubit mempunyai banyak ciri yang berbeza, sukar untuk membandingkannya antara mesin yang berbeza. Bagaimanapun, Bloom berkata mesin Atom Computing mempunyai kuasa pemprosesan yang sama seperti komputer IBM. Pasukan itu berharap untuk menjadikan komputer itu tersedia kepada pelanggan tahun depan untuk aplikasi pengkomputeran awan.

An Khang (Menurut Saintis Baru )

Pautan sumber