บริษัท Atom Computing ของสหรัฐฯ สร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมเครื่องแรกที่มีคิวบิต 1,180 ตัว ซึ่งสามารถปรับปรุงความแม่นยำของเครื่องได้
คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใหญ่ที่สุดที่สร้างโดย Atom Computing ภาพ: Atom Computing
คอมพิวเตอร์ควอนตัมเครื่องแรก ของโลก มีจำนวนควอนตัมบิต (คิวบิต) มากกว่าคอมพิวเตอร์ออสเพรย์ของไอบีเอ็ม เจ้าของสถิติ โลก คนก่อนถึงสองเท่า (433 คิวบิต) แม้ว่าจำนวนคิวบิตที่มากขึ้นไม่ได้หมายความว่าประสิทธิภาพจะดีขึ้นเสมอไป แต่จำนวนคิวบิตที่มากขึ้นเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมในอนาคตที่ปราศจากข้อผิดพลาด ซึ่งแตกต่างจากเครื่องจักรวิจัยที่มีสัญญาณรบกวนในปัจจุบัน คอมพิวเตอร์ควอนตัมขนาดใหญ่ที่สุด เช่น จากไอบีเอ็มและกูเกิล ใช้วงจรตัวนำยิ่งยวดที่ระบายความร้อนจนถึงอุณหภูมิต่ำมาก แต่เครื่องที่ทำลายสถิติจากอะตอมคอมพิวติ้ง สตาร์ทอัพจากแคลิฟอร์เนีย มีคิวบิต 1,180 คิวบิต โดยใช้อะตอมที่เป็นกลางซึ่งยึดติดด้วยเลเซอร์ในโครงตาข่ายสองมิติ ตามรายงานของ นิตยสารนิวไซแอนทิสต์ เมื่อวันที่ 24 ตุลาคม
ข้อดีอย่างหนึ่งของการออกแบบนี้คือการขยายขนาดระบบและเพิ่มคิวบิตให้กับเครือข่ายได้ง่าย ตามที่ร็อบ เฮย์ส ซีอีโอของ Atom Computing กล่าว คอมพิวเตอร์ควอนตัมในอนาคตที่มีประโยชน์ใดๆ ที่ปราศจากข้อผิดพลาด (คุณสมบัติที่เรียกว่าการทนต่อความผิดพลาด) จะต้องอาศัยคิวบิตแก้ไขข้อผิดพลาดอย่างน้อยหลายหมื่นตัวที่ทำงานควบคู่ไปกับคิวบิตการเขียนโปรแกรม
“หากเราขยายขนาดเป็นสิบคิวบิต เช่นเดียวกับระบบตัวนำยิ่งยวดและระบบดักจับไอออนส่วนใหญ่ในปัจจุบัน เราจะต้องใช้เวลานานกว่ามากในการก้าวไปสู่ยุคของเครื่องจักรที่ทนทานต่อความผิดพลาด ด้วยวิธีการของอะตอมที่เป็นกลาง เราจะไปถึงเป้าหมายได้เร็วขึ้นมาก” เฮย์สอธิบาย ทีมงานอะตอมคอมพิวติ้งตั้งเป้าที่จะเพิ่มจำนวนคิวบิตในเครื่องจักรขึ้นประมาณ 10 เท่าทุกๆ สองปี เขากล่าว
คิวบิตแตกต่างจากบิตคอมพิวเตอร์ทั่วไปที่มี 1 หรือ 0 คิวบิตมีความหลากหลายมากกว่า โดยมีช่วงคุณลักษณะที่แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับวิธีการสร้าง อะตอมที่เป็นกลางเหมาะกับการพันกันของควอนตัมมากกว่า ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ควอนตัมที่แปลกประหลาดที่คิวบิตสองตัวเชื่อมโยงกันและสามารถมีอิทธิพลต่อกันได้แม้ในระยะทางไกล คิวบิตเหล่านี้ยังมีความเสถียรมากกว่า คิวบิตในคอมพิวเตอร์ของ Atom Computing ช่วยป้องกันไม่ให้สถานะควอนตัมยุบตัวลง ทำให้สามารถทนต่อความผิดพลาดได้เกือบหนึ่งนาที เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว คอมพิวเตอร์ Osprey ของ IBM มีเวลาในการเชื่อมต่อคิวบิตเพียง 70 ถึง 80 ไมโครวินาที
เวลาโคฮีเรนซ์ที่ยาวนานนี้มาจากอะตอมอิตเทอร์เบียมที่เฮย์สและเพื่อนร่วมงานใช้เป็นคิวบิต เครื่องอะตอมที่เป็นกลางส่วนใหญ่ใช้อิเล็กตรอนของอะตอมเป็นองค์ประกอบควอนตัมเพื่อทำการคำนวณ แต่พวกมันถูกรบกวนได้ง่ายจากเลเซอร์กำลังสูงที่ใช้ยึดอิเล็กตรอนให้อยู่กับที่ ด้วยอิตเทอร์เบียม นักวิจัยสามารถใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติเชิงควอนตัมของนิวเคลียสของอะตอมที่เรียกว่าสปิน (โมเมนตัมเชิงมุมที่แท้จริงของอนุภาค) ซึ่งไวต่อการรบกวนน้อยกว่า เบน บลูม นักวิจัยจากอะตอมคอมพิวติ้ง กล่าวว่า นิวเคลียสไม่ได้มีปฏิสัมพันธ์กับสภาพแวดล้อมอย่างแข็งแกร่งเท่ากับอิเล็กตรอน
เนื่องจากคิวบิตมีคุณสมบัติที่แตกต่างกันมากมาย จึงเป็นการยากที่จะเปรียบเทียบคิวบิตเหล่านี้กับเครื่องต่างๆ อย่างไรก็ตาม บลูมกล่าวว่าเครื่องของ Atom Computing มีพลังการประมวลผลเทียบเท่ากับคอมพิวเตอร์ของ IBM ทีมงานหวังว่าจะนำคอมพิวเตอร์นี้ไปให้บริการแก่ลูกค้าในปีหน้าสำหรับแอปพลิเคชันคลาวด์คอมพิวติ้ง
อัน คัง (อ้างอิงจาก New Scientist )
ลิงค์ที่มา
การแสดงความคิดเห็น (0)