Kulcs elvitelek
- A kutatók szerint a kétdimenziós anyagok használata gyorsabb számítógépekhez vezethet.
- A felfedezés része lehet egy közelgő forradalomnak a kvantumszámítógépeket is magában foglaló területen.
- A Honeywell nemrég bejelentette, hogy új rekordot állított fel a kvantumtérfogat terén, ami az általános teljesítmény mércéje.
A fizika közelmúltbeli fejlődése azt jelentheti, hogy a számítógépek jelentősen gyorsabbak, ami forradalomhoz vezethet a gyógyszerek felfedezésétől kezdve az éghajlatváltozás hatásainak megértéséig – mondják a szakértők.
A tudósok észlelték és feltérképezték az elektronikus forgást egy új típusú tranzisztorban. Ez a kutatás gyorsabb számítógépekhez vezethet, amelyek kihasználják az elektronok természetes mágnesességét, nem csupán a töltésüket. A felfedezés része lehet egy közelgő forradalomnak a területen, amely magában foglalja a kvantumszámítógépeket is.
"A kvantumszámítógépek alapvetően más módon dolgozzák fel az információkat, mint a klasszikus számítógépek, ami lehetővé teszi számukra, hogy olyan problémákat oldjanak meg, amelyek a mai klasszikus számítógépekkel gyakorlatilag megoldhatatlanok." John Levy, a Seeqc kvantumszámítógép-cég társalapítója és vezérigazgatója mondta egy e-mailes interjúban.
"Például egy, a Google és a NASA által végzett kísérletben egy adott kvantumalkalmazás eredményeit néhány perc alatt generálták, míg a becslések szerint 10 000 évre lenne szükség a világ legerősebb szuperszámítógépének. világ."
Kétdimenziós anyagok
Egy közelmúltbeli felfedezés során a tudósok a spintronikának nevezett új területet kutatták, amely az elektronok spinjét használja számításokhoz. A jelenlegi elektronika az elektrontöltést használja a számításokhoz. De az elektronok spinjének megfigyelése nehéznek bizonyult.
A Tsukuba Egyetem Anyagtudományi Osztálya által vezetett csapat azt állítja, hogy elektronspin rezonanciát (ESR) használtak a molibdén-diszulfid tranzisztoron áthaladó párosítatlan spinek számának és helyének megfigyelésére. Az ESR ugyanazt a fizikai elvet használja, mint az orvosi képeket készítő MRI-készülékek.
„Képzelje el, hogy egy kvantumszámítógépes alkalmazást építene, amely elegendő a klinikai gyógyszerkísérletek biztonságának és hatékonyságának szimulálásához – anélkül, hogy valódi személyen tesztelné őket.”
A tranzisztor méréséhez az eszközt az abszolút nulla fölé kellett csak 4 fokkal lehűteni. "Az ESR-jeleket a lefolyó- és a kapuáramokkal egyidejűleg mérték" - mondta Kazuhiro Marumoto professzor, a tanulmány társszerzője egy sajtóközleményben.
Molibdén-diszulfid nevű vegyületet használtak, mert atomjai csaknem lapos, kétdimenziós (2D) szerkezetet alkotnak. "Az elméleti számítások tovább azonosították a pörgetések eredetét" - mondta Małgorzata Wierzbowska professzor, egy másik társszerző a sajtóközleményben.
A kvantumszámítástechnika fejlődése
A kvantumszámítás a számítástechnikának egy másik, gyorsan fejlődő területe. A Honeywell nemrég bejelentette, hogy új rekordot állított fel a kvantumtérfogat terén, ami az általános teljesítmény mérőszáma.
"Ez a nagy teljesítmény az alacsony hibás áramkör-középső méréssel kombinálva egyedülálló képességeket biztosít, amelyekkel a kvantumalgoritmus-fejlesztők újíthatnak" - áll a vállalat közleményében.
Míg a klasszikus számítógépek bináris bitekre (egyesekre vagy nullákra) támaszkodnak, addig a kvantumszámítógépek qubiteken keresztül dolgozzák fel az információkat, amelyek a kvantummechanika miatt létezhetnek egyként vagy nullaként, vagy mindkettő egyidejűleg, exponenciálisan növekvő feldolgozási teljesítmény mellett. Levy azt mondta.
A kvantumszámítógépek számos jelentős tudományos és üzleti probléma-alkalmazást képesek futtatni, amelyeket korábban lehetetlennek hittek, mondta Levy. A szokásos sebességmérők, mint például a megahertz, nem vonatkoznak a kvantumszámításra.
A kvantumszámítógépek fontos része nem a sebesség, ahogyan a hagyományos számítógépeknél a sebességről gondolkodunk. "Valójában ezek az eszközök gyakran sokkal nagyobb sebességgel működnek, mint a kvantumszámítógépek" - mondta Levy.
"A lényeg az, hogy a kvantumszámítógépek számos fontos tudományos és üzleti probléma alkalmazást képesek futtatni, amelyeket korábban lehetetlennek tartottak."
Ha a kvantumszámítógépek valaha is gyakorlatiassá válnak, a technológia a kutatás és felfedezés révén végtelenül befolyásolhatja az egyének életét, mondta Levy.
"Képzelje el, hogy egy kvantumszámítógépes alkalmazást építene, amely elegendő a klinikai gyógyszerkísérletek biztonságának és hatékonyságának szimulálásához – anélkül, hogy valaha is tesztelné őket valódi személyen" – mondta.
"Vagy akár egy kvantumszámítógépes alkalmazás, amely teljes ökoszisztéma-modelleket képes szimulálni, segítve az éghajlatváltozás hatásainak jobb kezelését és leküzdését."
A korai fázisú kvantumszámítógépek már léteznek, de a kutatók nehezen találják gyakorlati hasznukat. Levy elmondta, hogy a Seeqc három éven belül egy olyan kvantumarchitektúrát tervez, amely valós problémákra épül, és képes az üzleti igények kielégítésére méretezhető."
A Quantum számítógépek évekig nem lesznek elérhetők az átlagfelhasználók számára, mondta Levy. "A technológia üzleti alkalmazásai azonban már nyilvánvalóvá váltak az olyan adatigényes iparágakban, mint a gyógyszerfejlesztés, a logisztikai optimalizálás és a kvantumkémia" - tette hozzá.
