Zgłoś błąd
X
Zanim wyślesz zgłoszenie, upewnij się że przyczyną problemów nie jest dodatek blokujący reklamy.
Błędy w spisie treści artykułu zgłaszaj jako "błąd w TREŚCI".
Typ zgłoszenia
Treść zgłoszenia
Twój email (opcjonalnie)
Nie wypełniaj tego pola
Załóż konto
EnglishDeutschукраїнськийFrançaisEspañol中国
 

Grafen w komputerze kwantowym. Udane eksperymenty w USA

Bogdan Stech | 31-12-2018 22:45 |

Grafen w komputerze kwantowym. Udane eksperymenty w USANaukowcy z amerykańskiego Massachusetts Institute of Technology wykorzystali z dużym powodzeniem grafen w komputerze kwantowym. "Stanowi to istotny krok naprzód w praktycznych obliczeniach kwantowych" - twierdzą naukowcy. Kubit to najmniejsza i niepodzielna jednostka informacji kwantowej. Kubity używają różnych metod do wytwarzania bitów informacji kwantowej. Podobnie jak w przypadku tradycyjnych układów binarnych w komputerach, kubity mogą utrzymywać jeden z dwóch stanów odpowiadających klasycznym bitom binarnym - 0 lub 1. Ale kubity mogą być jednocześnie superpozycją obu stanów, co oznacza, że są równocześnie 0 i 1. Może pozwolić komputerom kwantowym na rozwiązywanie złożonych problemów, które są praktycznie niemożliwe do pokonania dla tradycyjnych komputerów.

Kubit ( z angielskiego qubit od quantum bit, bit kwantowy) to najmniejsza i niepodzielna jednostka informacji kwantowej wykorzystywanej w komputerze kwantowym

Grafen w komputerze kwantowym. Udane eksperymenty w USA [4]

Ilość czasu, przez jaki kubity pozostają stanie superpozycji, określa się jako czas koherencji. Im dłuższy czas koherencji, tym większa zdolność kubitu do obliczania złożonych problemów. W artykule opublikowanym w ostatnim dniu 2018 roku w magazynie Nature Nanotechnology naukowcy po raz pierwszy demonstrują spójny kubit wykonany z grafenu i kilku innych niezwykłych materiałów. Materiały te umożliwiają kubitowi zmianę stanów za pomocą napięcia, podobnie jak to się dzieje w tranzystorach w dzisiejszych tradycyjnych chipach komputerowych. Co więcej, badaczom udało się utrzymać stan superpozycji przez 55 nanosekundy. To bardzo długo jak na tę technologię. "Naszą motywacją jest wykorzystanie unikalnych właściwości grafenu do poprawy wydajności kubitów" - mówi Joel I-Jan Wang, jeden z autorów pracy, naukowiec pracujący w Laboratorium Badawczym Elektroniki w MIT. "W tej pracy pokazujemy po raz pierwszy, że kubit wykonany z grafenu jest koherentny kwantowo, co jest kluczem niezbędnym do budowy bardziej wyrafinowanych układów kwantowych. Nasze urządzenie jest pierwszym, które utrzymuje mierzalny czas koherencji wystarczająco długo, aby ludzie mogli lepiej kontrolować komputer kwantowy".

Trump podpisał ustawę. 1,2 mld dolarów na kwantowy komputer

Grafen w komputerze kwantowym. Udane eksperymenty w USA [1]

Kubity wykonane z nadprzewodników polegają na strukturze zwanej złączem Josephsona opartej o zjawisko fizyczne Tunelowanie Josephsona. Efekt ten polega na tunelowaniu elektronów między dwoma nadprzewodnikami na granicy nadprzewodnik-izolator-nadprzewodnik czyli wspomnianym wcześniej złączu Josephsona. W tradycyjnych konstrukcjach kubitu pętle prądowe wytwarzają małe pole magnetyczne powoduje przeskakiwanie pomiędzy materiałami nadprzewodzącymi elektronów, co powoduje, że kubit przełącza stany. Ale ten przepływ prądu pochłania dużo energii i powoduje inne problemy. Niedawno umieścili arkusz grafenu pomiędzy warstwami izolatora opartego o Wiązania van der Waalsa - w tym przypadku był to heksagonalny azotek boru (hBN). Oddziaływania van der Waalsa pozwalają na budowę materiałów o grubości atomu.

Kryptografia odporna na kwantowe komputery powstanie za 20 lat

Grafen w komputerze kwantowym. Udane eksperymenty w USA [3]

Wybrane materiały van der Waalsa mogą zostać użyte do wprowadzenia elektronów za pomocą napięcia, zamiast tradycyjnego pola magnetycznego "Praca może pomóc rozwiązać problem skalowania kubitu", mówi Wang. "Obecnie tylko około 1000 kubitów mieści się na jednym chipie. Posiadanie kubitów sterowanych napięciem będzie szczególnie ważne, ponieważ teraz miliony kubitów mogą być umieszczone na jednym chipie. Bez kontroli napięcia będziesz potrzebował tysięcy lub milionów pętli prądowych, co zajmie dużo miejsca i prowadzi do rozpraszania energii" - mówi. Dodatkowo, kontrola napięcia oznacza uniknięcie tak zwanych "cross talk" -gdy odrobina pola magnetycznego wytworzonego przez prąd zakłóca kubit, powodując problemy obliczeniowe.

Źródło: MIT, Wiki
Bądź na bieżąco - obserwuj PurePC.pl na Google News
Zgłoś błąd
Liczba komentarzy: 8

Komentarze:

x Wydawca serwisu PurePC.pl informuje, że na swoich stronach www stosuje pliki cookies (tzw. ciasteczka). Kliknij zgadzam się, aby ta informacja nie pojawiała się więcej. Kliknij polityka cookies, aby dowiedzieć się więcej, w tym jak zarządzać plikami cookies za pośrednictwem swojej przeglądarki.