Үндсэн санаанууд
- Практик квант компьютер хийх нь цахилгаан эсэргүүцэлгүй хэт дамжуулагч материалыг ашиглах илүү сайн аргуудыг олохоос шалтгаалж болно.
- Оак Рижийн үндэсний лабораторийн судлаачид холбогдсон электронуудыг маш нарийвчлалтайгаар олох аргыг нээсэн.
- Супер дамжуулагч квант компьютерууд одоогоор процессорын хэмжээгээрээ өрсөлдөгч технологиудыг хожиж байна.
Практик квант компьютерууд тун удахгүй гарч ирэх бөгөөд эм илрүүлэхээс эхлээд код задлах хүртэл бүх зүйлд гүн гүнзгий нөлөө үзүүлэх болно.
Квантын илүү сайн машин бүтээх алхам хийхдээ Оак Рижийн үндэсний лабораторийн судлаачид саяхан атомын хурц металл үзүүр ба хэт дамжуулагчийн хоорондох цахилгаан гүйдлийг хэмжсэн байна. Энэ шинэ арга нь цахилгаан эсэргүүцэлгүй шинэ төрлийн хэт дамжуулагчийг илрүүлэхэд тусалж болох хөдөлгөөнд холбогдсон электронуудыг маш нарийвчлалтайгаар олох боломжтой.
"Супер дамжуулагч хэлхээнүүд нь техник хангамжид квант бит (кубит) болон квант хаалга бүтээхэд одоогийн тэргүүлэгч болж байна" гэж квантын хэрэглээний алгоритм бүтээдэг Phasecraft компанийн захирал Тоби Кубитт Lifewire-д цахим шуудангаар ярьжээ. ярилцлага. "Хэт дамжуулагч кубит нь хатуу төлөвт цахилгаан хэлхээнүүд бөгөөд өндөр нарийвчлалтай, уян хатан байдлаар зохион бүтээх боломжтой."
Аймшигтай үйлдэл
Квантын компьютерууд квант физикийн нууцлаг шинж чанаруудыг ашиглан электронууд сансар огторгуйгаар нэг системээс нөгөө систем рүү үсрэх боломжийг ашигладаг. Хэрэв электрон метал ба хэт дамжуулагчийн нийлдэг цэг дээр өөр электронтой хосолвол Куперийн хос гэж нэрлэгддэг зүйлийг үүсгэж болно. Хэт дамжуулагч нь Андреевын тусгал гэгддэг өөр төрлийн бөөмсийг метал руу гаргадаг. Судлаачид Куперын хосыг илрүүлэхийн тулд Андреевын эдгээр тусгалыг хайжээ.
Аальто их сургууль / Хосе Ладо
Оак Рижийн эрдэмтэд атомын хурц металл үзүүр ба хэт дамжуулагчийн хоорондох цахилгаан гүйдлийг хэмжсэн. Энэ арга нь тэдэнд хэт дамжуулагч руу буцаж буй Андреевын тусгалын хэмжээг илрүүлэх боломжийг олгодог.
Энэ техник нь уламжлалт бус хэт дамжуулагч гэж нэрлэгддэг чамин төрлийн хэт дамжуулагчийн дотоод квант бүтцийг ойлгох чухал шинэ арга зүйг бий болгож, квант материалын төрөл бүрийн нээлттэй асуудлуудыг шийдвэрлэх боломжийг бидэнд олгодог гэж ШУА-ийн туслах профессор Хосе Ладо хэлэв. Судалгаанд онолын дэмжлэг үзүүлсэн Аалто их сургууль мэдээлэв.
Москва дахь Сколтекийн Квантын мэдээлэл боловсруулах лабораторийн ахлах судлаач Игорь Зачаров Lifewire-д цахим шуудангаар дамжуулан хэт дамжуулагч гэдэг нь электронууд нь цөм дээр тархаж энерги алддаггүй материйн төлөв юм гэжээ. цахилгаан гүйдэл болон цахилгаан гүйдэл тасралтгүй урсах боломжтой.
"Электрон эсвэл цөм нь тооцоололд ашиглаж болох квант төлөвтэй байхад хэт дамжуулагч гүйдэл нь квант шинж чанартай макро квант нэгжийн үүрэг гүйцэтгэдэг" гэж тэр нэмж хэлэв. "Тиймээс бид материйн макро төлөвийг мэдээллийн боловсруулалтыг зохион байгуулахад ашиглаж болох бөгөөд энэ нь тодорхой квант нөлөө үзүүлж, түүнд тооцоолох давуу талтай нөхцөл байдлыг сэргээж байна."
Өнөөгийн квант тооцоололд тулгарч буй хамгийн том сорилтуудын нэг бол бид хэрхэн хэт дамжуулагчийг илүү сайн гүйцэтгэлтэй болгох вэ гэдэгтэй холбоотой.
Хэт дамжуулагч ирээдүй
Супер дамжуулагч квант компьютерууд одоогоор процессорын хэмжээгээрээ өрсөлдөгч технологиудыг хожиж байна гэж Кубитт хэлэв. Google 2019 онд 53 кубийн хэт дамжуулагч төхөөрөмж дээр "квантын давамгайлал" гэгчийг харуулсан. IBM саяхан 127 хэт дамжуулагч кубит бүхий квантын компьютерийг худалдаанд гаргасан бол Ригетти 80 кубит хэт дамжуулагч чипийг зарлалаа.
"Бүх квант техник хангамжийн компаниуд ойрын ирээдүйд компьютерээ томруулах амбицтай замын зураглалтай байна" гэж Кубитт нэмж хэлэв. "Энэ нь инженерчлэлийн олон дэвшилтэд нөлөөлсөн бөгөөд энэ нь илүү боловсронгуй qubit дизайн, оновчтой болгох боломжийг олгосон юм. Энэ технологийн хамгийн том сорилт бол хаалганы чанарыг сайжруулах, өөрөөр хэлбэл процессорын нарийвчлалыг сайжруулах явдал юм. мэдээллийг удирдаж, тооцоолол хийх боломжтой."
Илүү сайн хэт дамжуулагч нь практик квант компьютер бүтээх гол түлхүүр байж болох юм. Квантын тооцооллын Q-CTRL компанийн гүйцэтгэх захирал Майкл Биеркук цахим шуудангаар ярилцлага өгөхдөө одоогийн ихэнх квант тооцооллын системүүд 1950, 1960-аад онд хэт дамжуулалтыг илрүүлсэн ниобий хайлш болон хөнгөн цагааныг ашигладаг гэж мэдэгджээ.
"Өнөөгийн квант тооцооллын хамгийн том сорилтуудын нэг бол бид хэрхэн хэт дамжуулагчийг илүү сайн гүйцэтгэлтэй болгох вэ гэдэгтэй холбоотой" гэж Биеркук нэмж хэлэв. "Жишээлбэл, хуримтлагдсан металлын химийн найрлага эсвэл бүтцэд агуулагдах хольц нь дуу чимээний эх үүсвэр үүсгэж, квант компьютерын гүйцэтгэлийг бууруулж болно - эдгээр нь системийн "квант" алдагдах decoherence гэж нэрлэгддэг процессуудад хүргэдэг."
Квантын тооцоолол нь кубитийн чанар ба кубитийн тооны хооронд нарийн тэнцвэрийг шаарддаг гэж Зачаров тайлбарлав. Кубит нь 'програмчлалын' дохиог хүлээн авах гэх мэт орчинтой харьцах бүрт орооцолдсон байдлаа алдаж болзошгүй.
"Бид заасан технологийн чиглэл бүрт жижиг ахиц дэвшил гарч байгааг харж байгаа ч тэдгээрийг сайн ажиллах төхөөрөмж болгон нэгтгэх боломжгүй хэвээр байна" гэж тэр нэмж хэлэв.
Квантын тооцооллын 'Ариун Grail' нь олон зуун кубит, алдаа багатай төхөөрөмж юм. Эрдэмтэд энэ зорилгодоо хэрхэн хүрэх талаар санал нийлэхгүй байгаа ч нэг хариулт нь хэт дамжуулагч ашиглах явдал юм.
"Цахиурын хэт дамжуулагч төхөөрөмжийн кубитийн тоо нэмэгдэж байгаа нь үнэмлэхүй тэг температурт ойртож ажиллах чадвартай аварга том хөргөлтийн машинуудын хэрэгцээг онцолж байна" гэж Зачаров хэлэв.
