Pierwszy elektroniczny procesor kwantowy
Zespół pod kierownictwem Stevena Girvina z Yale University stworzył pierwszy w historii elektroniczny procesor kwantowy. Zbudowany z nadprzewodnika chip pracuje z dwoma qubitami i jest w stanie przeprowadzać bardzo proste operacje. Podobne obliczenia kwantowe były dokonywane już wcześniej, ale po raz pierwszy udało się je przeprowadzić za pomocą urządzenia, które jest ciałem stałym, a więc przypomina współcześnie używane procesory.
Każdy z qubitów jest złożony z około miliarda atomów glinu, jednak zachowują się one jak pojedynczy atom i mogą jednocześnie przybierać dwa różne stany energetyczne, a więc mamy do czynienia ze zjawiskiem superpozycji.
Dotychczas nie udawało się przeprowadzić obliczeń kwantowych w ciele stałym, ponieważ kwantowe bity (qubity) błyskawicznie traciły swoje właściwości, stając się "zwykłymi" bitami. Pierwsze qubity, uzyskane 10 lat temu, wykazywały właściwości kwantowe przez nanosekundę. Teraz naukowcom udało się wydłużyć ten czas tysiąckrotnie, do mikrosekundy. To wystarczyło, by przeprowadzić proste operacje. Oba qubity komunikowały się ze sobą za pomocą fotonów przesyłanych poprzednio skonstruowanymi połączeniami. Uczonym udało się zmusić qubity, by wymieniały dane i robiły to tylko wtedy, gdy uczeni tego chcieli.
Teraz naukowcy będą starali się wydłużyć czas, w którym qubity wykazują właściwości kwantowe. Jeśli im się to uda, będzie można dokonywać bardziej złożonych obliczeń. Akademicy chcą też zwiększyć liczbę wykorzystywanych qubitów, co znakomicie zwiększy wydajność obliczeniową całego systemu.
Od powstania pierwszego kwantowego komputera dzieli nas jeszcze wiele lat, jednak właśnie jesteśmy świadkami dokonania olbrzymiego kroku naprzód.
Komentarze (7)
amperion, 29 czerwca 2009, 23:59
Super :-D połączyć to z miniaturyzacją i będzie kosmicznie :-D
gravisrs, 30 czerwca 2009, 00:13
Tzn, że mamy już tranzystor kwantowy ? Czy już bramkę logiczną?
krzysiek, 30 czerwca 2009, 03:01
W tytule napisali procesor
Tranzystorem to to na pewno nie jest, zwróć uwagę na fragment, w którym podane są cechy wspólne tego układu i współczesnych procesorów. No chyba, że zdefiniujesz tranzystor jako coś z czego składa się procesor.
lucky_one, 30 czerwca 2009, 08:27
A co Ty tutaj chcesz jeszcze miniaturyzować? Wiesz jak mało to jest miliard atomów?
Standardową jednostką używaną w chemii/fizyce do liczenia cząstek jest mol, wynoszący 6,02*10^23 sztuk. Miliard to 10^9 sztuk czyli nawet nie jedna 'stotysięcymiliardowa' część (10^9*10^5) mola.. A mol glinu ma masę ~27g, zatem ten ich jeden qbit miał masę zaledwie 45fg (femtogramów - femto=10^-15, piko=10^-12, nano=10^-9, mikro=10^-6, mili=10^-3)
Największy problem faktycznie jest z przedłużeniem żywotności qbitów.. ewentualnie fajnie jakby udało się np stworzyć qbity, które po skwantowaniu można by w łatwy sposób przywrócić do superpozycji - jakimś impulsem EM, fotonami (nawet niech to promieniowanie gamma by było) czy czymś w podobie. Wtedy po wykonaniu każdej operacji można by robić szybki 'reset' i liczyć dalej
thikim, 2 lipca 2009, 15:48
Jedną z zalet technologii kwantowej jest to że tradycyjne elementy nie muszą być w niej odwzorowywane. Operacji jesteśmy w stanie dokonywać bezpośrednio na "informacji"- dokładniej na jej materialnej reprezentacji w świecie kwantowym.
Tranzystor też działa na zasadzie mechaniki kwantowej. Niemniej nie zalicza się go do tej grupy elementów i jego działanie jesteśmy w stanie tłumaczyć bez uciekania się do mechaniki kwantowej.
MrVocabulary (WhizzKid), 6 lipca 2009, 23:33
Mnie zastanawia na jak długo uda się utrzymać stan kwantowy. Przecież materia cały czas się zmienia, degraduje, przekształca - czy nie jest naturalnym, że stany kwantowe będą się zmieniać? O ile sam atom wytrzymuje dość długo, to zastanawia mnie na jak długo uda się ustabilizować te własności kwantowe...
lucky_one, 8 lipca 2009, 18:21
No właśnie w tym tkwi cały problem - że qbity nie chcą być stabilne.. Bardzo szybko przybierają określone wartości, stając się bitami..
Wg mnie ważniejsze i prostsze byłoby nie przedłużanie żywotności qbitów, ale tak jak pisałem - stworzenie takich, które można by szybko 'regenerować', ewentualnie stworzenie metody która by pozwalała produkować qbity szybko i tanio - tak aby zaraz po 'popsuciu' się poprzednich, wkładać do komputera nowe i móc robić kolejne kilka obliczeń..