Silicon Chips Viz Major Quantum Computer Advance, Say Researchers

Kvantové počítače jsou všudypřítomný svatý grál moderního inženýrství. Jejich kvantová nepředvídatelnost a schopnost překonat hranice binárního myšlení by jim umožnila řešit nepochopitelně složité problémy, které nedokážou zvládnout ani dnešní nejlepší superpočítače.

Klíč k nějakému úspěšnému kvantovému počítači je qubit, kvantový ekvivalent kousku informací v tradičním počítači. No, poškrábejte to: Co je opravdu klíčem je schopnost vytvořit počítač s qubitem s - množné číslo - které může komunikovat mezi sebou a přenášet informace bez porušení.

Tým vědců z Delft University of Technology v Nizozemsku učinil velký krok v realizaci tohoto cíle. V dokumentu publikovaném ve středu v recenzovaném časopise Věda skupina vysvětluje, že byli schopni přenášet kvantové informace - konkrétně spin elektronu - na foton na jednom silikonovém čipu.

Spojení těchto dohromady je významným pokrokem v kvantové komunikaci, která otevírá dveře k produkci velkých seskupení qubitů umístěných na jednom čipu, které pak mohou komunikovat, i když nejsou umístěny přímo vedle sebe. Tohle je přesně tak co by bylo potřeba k vytvoření plnohodnotného kvantového počítače.

„Chcete-li používat mnoho qubitů současně, musí být vzájemně propojeni; musí být dobrá komunikace, “vysvětlil Nodar Samkharadze, vedoucí autor příspěvku, ve svém prohlášení. Problém je v tom, že je možné, aby stávající qubity na silikonovém čipu komunikovaly, když jsou vedle sebe. "To je složité zvětšovat se na velké množství qubitů."

Ukázalo se však, že fotony umožňují kvantovou komunikaci na větší vzdálenost, takže spojení elektronového spinu s fotonem otevírá možnost přenosu informací mezi qubity na opačných stranách čipu. Je možné propojit vše na tomto stále vysoce teoretickém kvantovém křemíkovém čipu, aniž byste se museli starat o těsnou fyzickou blízkost.

Namísto dělení dat do binárních čísel - řady jedniček a nul - jako tradiční počítače představují kvantové počítače data používající qubity. Na rozdíl od binárních mohou být tyto subatomární částice jedno a současně nulu. To umožňuje kvantovým počítačům provádět více operací v tandemu, protože jeden datový bod může skutečně představovat více než jednu věc.

To by umožnilo řešit problémy, které flummox dnes nejpokročilejší počítače. Ale aby to bylo možné, vědci potřeba počítačové čipy, které mohou pojmout velké množství qubits, které mohou komunikovat mezi sebou. To zůstane velmi časné dny, ale tato poslední záloha od Delft a podobná práce jinde mohl ukázat se jako malý krok na cestě k obrovskému skoku.

Podívejte se na toto video, kde vědci chtějí vybudovat kvantový počítač o velikosti fotbalového hřiště.