Nötr Atom Kuantum Bilgisayarları İki Yeni Çığır Açan PlatoBlockchain Veri Zekasıyla Gerçeğe Yaklaşıyor. Dikey Arama. Ai.

Nötr Atom Kuantum Bilgisayarları İki Yeni Buluşla Gerçeğe Daha Yakın

Zaman Damgası: 25 Nisan 2022 10:00
nötr atom kuantum bilgisayar

Nötr atom kuantum bilgisayarları, günümüzün cihazlarını kuşatan sorunların çoğuna çözümler vaat ediyor, ancak teknoloji hala yeni. Bu cihazları kontrol etme ve programlama becerisindeki son gelişmeler, bu cihazların kullanıma hazır olma zamanına yaklaştıklarını gösteriyor.

Günümüzün en gelişmiş kuantum teknolojisi, hem IBM'in hem de Google'ın işlemcilerine güç sağlayan süper iletken kübitlere dayanmaktadır. Ancak bu cihazlar göstermek için kullanılırken kuantum üstünlüğü ve inşa et en büyük evrensel kuantum bilgisayar bugüne kadar, bazı sınırlamaları var.

Başlangıç ​​için, hacimli ve pahalı kriyojenik ekipman gerektiren mutlak sıfıra yakın soğutulmaları gerekir. Kuantum durumları da çok kırılgandır, tipik olarak yalnızca mikro saniye sürer ve yalnızca en yakın komşularıyla doğrudan etkileşime girebilirler, bu da uygulayabilecekleri devrelerin karmaşıklığını sınırlar.

Nötr atom kuantum bilgisayarları bu problemlerden kaçınır. Lazerler ateşleyerek ultra düşük sıcaklıklara soğutulan bir dizi ayrı atomdan inşa edilirler. Cihazın geri kalanı soğutmaya ihtiyaç duymaz ve tek tek atomlar sadece mikrometre aralıklarla düzenlenebilir, bu da tüm sistemi inanılmaz derecede kompakt hale getirir.

Kuantum bilgisi, çok kararlı olan düşük enerjili atomik durumlara kodlanmıştır, bu nedenle bu kübitler, süper iletken olanlardan çok daha uzun ömürlüdür. Bu kararlılık aynı zamanda kübitlerin etkileşime girmesini de zorlaştırıyor, bu da çoğu kuantum algoritmasının merkezinde yer alan karışıklıklar yaratmayı zorlaştırıyor. Ancak bu nötr atomlar, son derece uyarılmış bir duruma getirilebilir. Rydberg eyaleti, birbirlerine dolaştırmak için kullanılabilecek lazer darbeleri ateşleyerek.

Bu umut verici özelliklere rağmen, teknoloji şimdiye kadar öncelikle kuantum süreçlerini anlamaya yardımcı olan ancak kuantum algoritmalarını uygulayamayan kuantum simülatörleri için kullanıldı. Şimdi olsa da, iki çalışma Tabiatkuantum bilgi işlem şirketlerinden araştırmacılar tarafından yönetilen QuEra ve SoğukKuanta, teknolojinin çok kübitli devreleri uygulamak için kullanılabileceğini göstermiştir.

İki grup sorunu biraz farklı şekillerde ele alıyor. QuEra ekibi bir bağlantıya yeni yaklaşım kübitlerini fiziksel olarak hareket ettirmek için optik cımbız olarak bilinen sıkı bir şekilde odaklanmış lazer ışınları kullanarak cihazlarında. Bu, yalnızca en yakın olanlarla sınırlı kalmak yerine, onları uzaktaki kübitlerle kolayca karıştırabilmelerini sağlar. The ColdQuanta ekibi ise kübitlerini aynı anda heyecan verici ikisi bir Rydberg eyaletine giriyor.

Her iki grup da karmaşık çoklu kübit devreleri uygulayabildi. Ve Birleşik Krallık'taki Durham Üniversitesi'nden Hannah Williams'ın bir makalesinde belirttiği gibi eşlik eden yorum, iki yaklaşım tamamlayıcıdır.

Kübitleri fiziksel olarak karıştırmak, işlemler arasında uzun boşluklar olduğu anlamına gelir, ancak esnek bağlantı, çok daha karmaşık devreler oluşturmayı mümkün kılar. Ancak ColdQuanta yaklaşımı çok daha hızlıdır ve birden çok işlemi paralel olarak çalıştırabilir. "Bu iki grup tarafından sunulan tekniklerin bir kombinasyonu, kuantum hesaplama için sağlam ve çok yönlü bir platforma yol açacaktır." Williams yazıyor.

Williams'a göre, daha iyi kapı aslına uygunluklarından (doğru işlemi ne kadar tutarlı bir şekilde kurabildiğiniz) optimize edilmiş lazer ışını şekillerine ve daha güçlü lazerlere kadar, bunun gerçekleşmesi için bir dizi iyileştirme gerekiyor.

Her iki şirket de bunun uzun sürmeyeceğinden emin görünüyor. QuEra, geçen yıl zaten 256 atomlu bir kuantum simülatörünü tanıttı ve, kendi web sitesine göre, 64 kübitlik bir kuantum bilgisayar "yakında geliyor". ColdQuanta daha spesifiktir ve 100 kübit Hilbert bilgisayarı bu yıl mevcut olacak.

Nötr atomların süperiletken kübitler ve hapsolmuş iyonlar gibi endüstri lideri teknolojileri ne kadar çabuk yakalayabilecekleri henüz görülmedi, ancak kuantum yarışına umut verici yeni bir yarışmacı girmiş gibi görünüyor.

Resim Kredisi: Shahadat Rahman Unsplash

Zaman Damgası:

Den fazla Tekillik Merkezi