Sleutel wegneemetes
- Navorsers sê dat die gebruik van tweedimensionele materiaal tot vinniger rekenaars kan lei.
- Die ontdekking kan deel wees van 'n komende rewolusie in die veld wat kwantumrekenaars insluit.
- Honeywell het onlangs aangekondig dat hy 'n nuwe rekord vir kwantumvolume opgestel het, 'n maatstaf van algehele prestasie.
Onlangse vooruitgang in fisika kan aansienlik vinniger rekenaars beteken wat lei tot 'n omwenteling in alles van geneesmiddelontdekking tot begrip van die uitwerking van klimaatsverandering, sê kenners.
Wetenskaplikes het die elektroniese draaie in 'n nuwe tipe transistor opgespoor en gekarteer. Hierdie navorsing kan lei tot vinniger rekenaars wat voordeel trek uit elektrone se natuurlike magnetisme in plaas van net hul lading. Die ontdekking kan deel wees van 'n komende rewolusie in die veld wat kwantumrekenaars insluit.
"Kwantumrekenaars verwerk inligting op 'n fundamenteel ander manier as klassieke rekenaars, wat hulle in staat stel om probleme op te los wat feitlik onoplosbaar is met vandag se klassieke rekenaars," John Levy, medestigter en HUB van die kwantumrekenaarfirma Seeqc, het in 'n e-posonderhoud gesê.
"Byvoorbeeld, in 'n eksperiment wat deur Google en NASA uitgevoer is, is die resultate van 'n spesifieke kwantumtoepassing in 'n klein aantal minute gegenereer in vergelyking met die geskatte 10 000 jaar wat dit die kragtigste superrekenaar in die wêreld."
Tweedimensionele materiaal
In 'n onlangse ontdekking het wetenskaplikes 'n nuwe area genaamd spintronika nagevors, wat elektrone se spin gebruik om berekeninge uit te voer. Huidige elektronika gebruik die elektronlading om berekeninge te maak. Maar dit was moeilik om die spin van elektrone te monitor.
'n Span gelei deur die Afdeling Materiaalwetenskap aan die Universiteit van Tsukuba beweer dat hulle elektronspinresonansie (ESR) gebruik het om die aantal en ligging van ongepaarde tollings wat deur 'n molibdeendisulfiedtransistor beweeg, te monitor. ESR gebruik dieselfde fisiese beginsel as die MRI-masjiene wat mediese beelde skep.
“Stel jou voor om 'n kwantumrekenaartoepassing te bou wat voldoende is om die veiligheid en doeltreffendheid van kliniese geneesmiddelproewe te simuleer – sonder om dit ooit op 'n regte persoon te toets.”
Om die transistor te meet, moes die toestel afgekoel word tot net 4 grade bo absolute nul. "Die ESR-seine is gelyktydig met die drein- en hekstrome gemeet," het professor Kazuhiro Marumoto, mede-outeur van die studie, in 'n nuusverklaring gesê.
'n Verbinding genaamd molibdeendisulfied is gebruik omdat sy atome 'n byna plat tweedimensionele (2D) struktuur vorm. "Teoretiese berekeninge het die oorsprong van die draaie verder geïdentifiseer," het professor Małgorzata Wierzbowska, nog 'n mede-outeur, in die nuusverklaring gesê.
Vooruitgang in kwantumrekenaarkunde
Kwantumrekenaarkunde is nog 'n area van rekenaars wat vinnig vorder. Honeywell het onlangs aangekondig dat hy 'n nuwe rekord vir kwantumvolume opgestel het, 'n maatstaf van algehele prestasie.
"Hierdie hoë werkverrigting, gekombineer met lae fout-middelkringmeting, bied unieke vermoëns waarmee kwantumalgoritme-ontwikkelaars kan innoveer," het die maatskappy in die vrystelling gesê.
Terwyl klassieke rekenaars op binêre bisse (ene of nulle) staatmaak, verwerk kwantumrekenaars inligting via kwantummeganika, wat as gevolg van kwantummeganika óf as een óf nul óf albei terselfdertyd kan bestaan met eksponensieel toenemende verwerkingskrag, Levy het gesê.
Kwantumrekenaars kan 'n verskeidenheid beduidende wetenskaplike en besigheidsprobleemtoepassings gebruik wat voorheen as onmoontlik beskou is, het Levy gesê. Die gewone spoedmaatreëls soos megahertz is nie van toepassing op kwantumrekenaars nie.
Die belangrike deel van kwantumrekenaars gaan nie oor spoed soos ons oor spoed met tradisionele rekenaars dink nie. "Trouens, daardie toestelle werk dikwels teen baie hoër spoed as kwantumrekenaars," het Levy gesê.
"Die punt is dat kwantumrekenaars 'n verskeidenheid belangrike wetenskaplike en besigheidsprobleemtoepassings kan laat loop wat voorheen gedink is as onmoontlik."
As kwantumrekenaars ooit prakties word, is die maniere waarop die tegnologie individue se lewens kan beïnvloed deur navorsing en ontdekking eindeloos, het Levy gesê.
"Stel jou voor om 'n kwantumrekenaartoepassing te bou wat voldoende is om die veiligheid en doeltreffendheid van kliniese geneesmiddeltoetse te simuleer - sonder om dit ooit op 'n regte persoon te toets," het hy gesê.
"Of selfs 'n kwantumrekenaartoepassing wat hele ekosisteemmodelle kan simuleer, wat ons help om die uitwerking van klimaatsverandering beter te bestuur en te bestry."
Vroeë-stadium kwantumrekenaars bestaan reeds, maar navorsers sukkel om 'n praktiese gebruik daarvoor te vind. Levy het gesê Seeqc beplan om binne drie jaar 'n kwantumargitektuur te lewer wat gebou is rondom werklike probleme en die vermoë het om te skaal om aan die behoeftes van besighede te voldoen."
Kwantumrekenaars sal jare lank nie vir die gemiddelde gebruiker beskikbaar wees nie, het Levy gesê. "Maar die besigheidstoepassings vir die tegnologie maak hulself reeds duidelik in data-intensiewe industrieë soos farmaseutiese ontwikkeling, logistieke optimalisering en kwantumchemie," het hy bygevoeg.
