IBM osiągnął przełom w dziedzinie komputerów kwantowych,
setki kubitów jeszcze w tej dekadzie.
To jedno z najważniejszych osiągnięć w dziedzinie technologii IT tego stulecia. IBM Research ogłosił, że jego badacze zdołali ustanowić nowe rekordy w dziedzinie obliczeń kwantowych, tworząc skalowalne technologie, które pewnego dnia pozwolą budować maszyny kwantowe dysponujące setkami a nawet tysiącami kubitów.
W zeszłym tygodniu informowaliśmy o zaprezentowaniu najmniejszego możliwego tranzystora, zbudowanego z pojedynczego atomu fosforu osadzonego w krysztale krzemu. Osiągnięcie to, jakkolwiek by nie było przełomowe, pozostaje w domenie klasycznych technologii komputerowych - nawet jednoatomowy tranzystor jest w stanie działać tak, jakby efektów kwantowych nie było. Tymczasem to, co stworzyli ludzie z laboratoriów IBM Research w Yorktown Heights (stan Nowy Jork), jest bezpośrednią realizacją wizji Richarda Feynmana - i może za naszego życia całkowicie zmienić wszystkie technologie informatyczne (a w szczególności uderzyć w kryptografię).
Osiągnięcie naukowców IBM zostanie zaprezentowane od dzisiaj do 1 marca w Bostonie, podczas spotkania American Physical Society. Jest to układ, który mieści trzy kubity (podstawowe jednostki informacji kwantowej, różniące się od bitu tym, że mogą znajdować się w dowolnej superpozycji dwóch stanów kwantowych) na jednej płytce. Układ może pomieścić do pięciu kubitów, ale zdaniem badaczy, będą oni w przyszłości skalować to rozwiązanie jeszcze bardziej - tym bardziej, że czip został stworzony za pomocą znanych technik, wykorzystywanych w fabie IBM-a do produkcji klasycznych układów półprzewodnikowych.
Jak do tej pory największym problemem w budowie komputerów kwantowych było kontrolowanie kwantowej dekoherencji, czyli gromadzenia się błędów w obliczeniach, wywołanych przez fizyczne interferencje układu obliczeniowego z otoczeniem - ciepłem, radiacją, czy materialnymi defektami. W prowadzonych w IBM pracach badawczych chodziło o zminimalizowanie liczby błędów i wydłużenie czasu, w ciągu którego kubity zachowywały swoje kwantowomechaniczne własności. Mając do dyspozycji odpowiednio długi czas, i skuteczny system korekcji błędów, można by było prowadzić dowolnie niemal złożone obliczenia.
Zbudowany przez zespół IBM-a kubit, wykorzystuje nadprzewodnictwo i półprzewodnikowe technologie 3D - jest "kanapką" zbudowaną z dwóch nadprzewodzących elektrod oraz izolatora między nimi. W połączeniu z kondensatorem, urządzenie o rozmiarach około 100 mikrometrów zaczyna zachowywać się jak przewidziany teorią kubit.
Co najważniejsze, udało się niezwykle wydłużyć czas działania takiego kubitu, do około stu mikrosekund, zanim superpozycja stanów zapadnie się i zwróci błąd. To rezultat czterokrotnie lepszy od poprzednich rekordów - i wystarczy, by zastosować system korekcji błędów, który pozwoliłby na utrzymanie działania kubitów.
Teraz badania muszą się skupić na budowaniu systemów, które połączą z kubitami korekcję błędów i obwody I/O, które jednocześnie będą możliwe do masowej produkcji. Profesor David DiVicenzo, fizyk z Aachen University i Forschungszentrum Juelich, twierdzi, że teraz to już tylko kwestia czasu, gdy otrzymamy niezawodne, skalowalne maszyny kwantowe. Będą one ściśle zintegrowane z klasycznymi komputerami, pozwalając takim hybrydom na rozwiązywanie wielu problemów obliczeniowych "siłowymi" metodami, realizując wiele obliczeń jednocześnie. Ostatecznie, jak podkreślają fizycy IBM, pojedynczy 250-kubitowy układ zawiera więcej bitów informacji, niż jest atomów we wszechświecie.
Więcej dowiecie się ze stron IBM i poniższego wideo:
źródło: ibm.com
Więcej na portalu Webhosting.pl:
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz