Komputer Quantum Atom Netral Semakin Mendekati Kenyataan Dengan Dua Terobosan Baru Kecerdasan Data PlatoBlockchain. Pencarian Vertikal. ai.

Komputer Quantum Atom Netral Mendekati Kenyataan Dengan Dua Terobosan Baru

Stempel Waktu: 25 April 2022 10:00
komputer kuantum atom netral

Komputer kuantum atom netral menjanjikan solusi untuk banyak masalah yang menimpa perangkat saat ini, tetapi teknologinya masih baru lahir. Terobosan terbaru dalam kemampuan untuk mengontrol dan memprogram perangkat ini menunjukkan bahwa mereka mungkin mendekati waktu utama.

Teknologi kuantum yang paling berkembang saat ini bergantung pada qubit superkonduktor, yang menggerakkan prosesor IBM dan Google. Tetapi sementara perangkat ini telah digunakan untuk mendemonstrasikan supremasi kuantum dan membangun komputer kuantum universal terbesar sampai saat ini, mereka memiliki beberapa keterbatasan.

Sebagai permulaan, mereka perlu didinginkan mendekati nol mutlak, yang membutuhkan peralatan kriogenik yang besar dan mahal. Keadaan kuantum mereka juga sangat rapuh, biasanya hanya berlangsung mikrodetik, dan mereka hanya dapat berinteraksi langsung dengan tetangga terdekat mereka, yang membatasi kompleksitas sirkuit yang dapat mereka terapkan.

Komputer kuantum atom netral menghindari masalah ini. Mereka dibangun dari susunan atom individu yang didinginkan hingga suhu sangat rendah dengan menembakkan laser ke arah mereka. Sisa perangkat tidak memerlukan pendinginan dan atom individu dapat diatur hanya terpisah mikrometer, membuat seluruh sistem sangat kompak.

Informasi kuantum dikodekan menjadi keadaan atom berenergi rendah yang sangat stabil, sehingga qubit ini jauh lebih berumur panjang daripada yang superkonduktor. Stabilitas ini juga mempersulit qubit untuk berinteraksi, yang membuatnya lebih sulit untuk membuat keterjeratan, yang merupakan inti dari sebagian besar algoritme kuantum. Tetapi atom-atom netral ini dapat dimasukkan ke dalam keadaan yang sangat tereksitasi, yang disebut a negara bagian Rydberg, dengan menembakkan pulsa laser ke sana, yang dapat digunakan untuk menjerat mereka satu sama lain.

Terlepas dari karakteristik yang menjanjikan ini, teknologi sejauh ini terutama digunakan untuk simulator kuantum yang membantu memahami proses kuantum tetapi tidak dapat mengimplementasikan algoritme kuantum. Namun sekarang, dua penelitian di Alam, dipimpin oleh para peneliti dari perusahaan komputasi kuantum QuEra dan Kuanta Dingin, telah menunjukkan bahwa teknologi tersebut dapat digunakan untuk mengimplementasikan sirkuit multi-qubit.

Kedua kelompok mengatasi masalah dengan cara yang sedikit berbeda. Tim QuEra mengambil a pendekatan baru untuk konektivitas di perangkat mereka dengan menggunakan sinar laser yang sangat terfokus, yang dikenal sebagai pinset optik, untuk memindahkan qubit mereka secara fisik. Ini memungkinkan mereka untuk dengan mudah menjerat mereka dengan qubit yang jauh daripada terbatas hanya pada yang terdekat. DinginQuatim nta, di sisi lain, menjerat qubitnya dengan sekaligus seru dua dari mereka menjadi negara bagian Rydberg.

Kedua kelompok mampu mengimplementasikan sirkuit multi-qubit yang kompleks. Dan seperti yang dicatat oleh Hannah Williams dari Universitas Durham di Inggris dalam sebuah komentar yang menyertai, kedua pendekatan tersebut saling melengkapi.

Mengocok qubit secara fisik berarti ada celah panjang di antara operasi, tetapi konektivitas fleksibel memungkinkan untuk membuat sirkuit yang jauh lebih kompleks. Pendekatan ColdQuanta, bagaimanapun, jauh lebih cepat dan dapat menjalankan beberapa operasi secara paralel. “Kombinasi teknik yang disajikan oleh kedua kelompok ini akan mengarah pada platform yang kuat dan serbaguna untuk komputasi kuantum,” Williams menulis.

Sejumlah perbaikan diperlukan sebelum itu terjadi, menurut Williams, dari kesetiaan gerbang yang lebih baik (seberapa konsisten Anda dapat mengatur operasi yang benar) hingga bentuk sinar laser yang dioptimalkan dan laser yang lebih kuat.

Kedua perusahaan tampaknya yakin bahwa ini tidak akan lama. QuEra telah meluncurkan simulator kuantum 256-atom tahun lalu dan, menurut situs web mereka, komputer kuantum 64-qubit akan segera hadir. ColdQuanta lebih spesifik, dengan janji bahwa Komputer Hilbert 100-qubit akan tersedia tahun ini.

Seberapa cepat atom netral dapat mengejar teknologi terdepan di industri seperti qubit superkonduktor dan ion yang terperangkap masih harus dilihat, tetapi sepertinya pesaing baru yang menjanjikan telah memasuki perlombaan kuantum.

Kredit Gambar: Syahadat Rahman on Unsplash

Stempel Waktu:

Lebih dari Hub Singularity