Kvantové počítače: Nový křemíkový čip nás dostane blíže, říká jeho tvůrce

$config[ads_kvadrat] not found

Baby Sleep White Noise Black Screen | Womb Sounds Soothe Crying, Colicky Infant

Baby Sleep White Noise Black Screen | Womb Sounds Soothe Crying, Colicky Infant
Anonim

Andrew Dzurak rád přemýšlí, co se týče velkého obrazu, i když ne všechny se dosud dostaly do centra pozornosti.

Dzurak je profesorem inženýrství na Univerzitě Nového Jižního Walesu v Sydney a ředitelem australského Národního výrobního zařízení. Jeho cílem je vytvořit první praktický kvantový počítač. A věří, že jeho nově odhalený design pro kvantový počítačový čip může představovat klíčový první krok k tomuto cíli - a to vše staví na architektuře křemíkových čipů, která pohání dnešní počítače.

„Poskytuje„ vizi “nebo„ cestu “k vybudování velkého kvantového procesoru s miliony qubitů, které budou potřeba k vyřešení řady důležitých problémů,“ říká. Inverzní.

Kvantové počítání je pokrok, který by byl pravděpodobně definování technologického úspěchu 21. století - samozřejmě za předpokladu, že ho můžeme v příštích 83 letech vytáhnout. To není jistota, vzhledem k tomu, že plně funkční kvantový počítač by musel mít na každém čipu miliony kvantových bitů nebo qubitů. Ty, které jsou ve vývoji na místech, jako je Google top na asi 50 qubits, bez záruky, že návrhy mohou měřítko nahoru.

Jak ale Dzurak a jeho kolegové vědci vysvětlují v referátu publikovaném v pátek Komunikace přírody věří, že jejich design může být vytvořen tak, aby zahrnoval potřebný zvěřinec qubits, z nichž každý využívá kvantové podivnosti, aby překročil omezení binárních a rychle vyřešil problémy, které by vyžadovaly tradiční počítače miliony let.

"Je to velmi zjednodušující analogie, ale myslím, že byste mohli říci, že je to trochu jako, když tým měsíčního snímku měl kompletní design pro celou misi, včetně raketových motorů, načasování fází, přistávacího modulu, kosmických obleků, atd., “říká. „Aby bylo možné realizovat velký projekt, musíte mít vizi toho, jak vše zapadá, a to je to, co jsme s tímto dokumentem chtěli udělat.“

Dzurakův tým se zaměřuje na křemíkové kvantové čipy, jeden z pěti hlavních kandidátů na kvantovou počítačovou architekturu. Jeho hlavní výhodou je, že se jedná o rozšíření technologie křemíkových čipů, která je již používána a která nabízí hrubý návod, jak udělat qubity dostatečně malé, aby se vešly miliony na jeden čip.

"Myslím, že je spravedlivé říci, že bych většinu svého života neudělil silikonovým qubitům, kdybych si nemyslel, že jsou tou správnou cestou," říká, i když uznává schopnost miniaturizovat tyto qubity. další otázky. „Toto je vlastně důležitá výhoda oproti jiným qubitům, protože to znamená, že můžete na jeden čip zabalit více qubitů, ale také to přináší určité problémy při získávání tolika řídicích linek do malého objemu. Částečně je to jedna z klíčových výzev, kterými se náš dokument zaměřuje. “

Skutečnost, že tyto čipy sdílejí tolik funkcí s dnešními čipy, také znamená, že mohou být postaveny s použitím materiálů, které jsou již dostupné a používané. Příspěvek dále popisuje, jak tento návrh řeší více technických problémů, jako jsou opravy chyb ve výpočtech qubit a budování obvodů potřebných pro řízení a čtení všech těch miliónů kvantových komponent.

Jak moc nás to přibližuje skutečnému a praktickému kvantovému počítači?

„Chceme začít používat procesy výroby křemíkových čipů, abychom vytvořili malý (řekněme 10-qubitový) systém - to je cíl číslo jedna - který doufáme dosáhnout za 3 až 5 let,“ říká Dzurak. „Pak chceme vybudovat větší úroveň integrace, s cílem říci 100 qubů za 6-10 let. Kolem 100 qubitů bychom měli prototyp, který by se v průběhu času mohl dále zvětšovat, ale který by mohl být již aplikován na některé zajímavé problémy. “

Dzurak říká, že tyto časové rámce jsou velmi závislé na tom, kolik investic jeho skupina obdrží. Uvědomění si vize týmu skutečného kvantového počítače přinese značné prostředky. Ale alespoň ta vize nebyla nikdy jasnější.

„Když jsem začal s touto prací, chtěl jsem mít vizualizaci toho, jak by mohl vypadat úplný kvantový počítačový čip,“ říká. „Bylo to velmi důležité, protože to zdůraznilo jak výhody používání křemíku, tak i výzvy spojené s vytvořením celého kvantového procesoru. Zůstávají velmi reálné inženýrské výzvy, které se budou zabývat inteligencí a odhodláním řešit, ale nyní máme skutečný cíl zaměřit se. “

$config[ads_kvadrat] not found