Offcanvas
Offcanvas

Tech

Παρουσιάστηκε ο μικρότερος κβαντικός υπολογιστής στον κόσμο

Παρουσιάστηκε ο μικρότερος κβαντικός υπολογιστής στον κόσμο

Το επίτευγμα μπορεί να δημιουργήσει προκαλέσει επαναστάσεις σε πολλούς επιστημονικούς τομείς.

Με δημοσίευση της στην επιθεώρηση «Physical Review Applied» ερευνητική ομάδα ανακοίνωσε την κατασκευή του μικρότερου κβαντικού υπολογιστή στον κόσμο. Έχει το μέγεθος ενός επιτραπέζιου υπολογιστή και μπορεί να λειτουργήσει σε θερμοκρασία δωματίου. H δημιουργία κβαντικών υπολογιστών αποτελεί το ιερό δισκοπότηρο στον τομέα της πληροφορικής αφού αυτοί οι υπολογιστές αναμένεται φέρουν επανάσταση στον σύγχρονο κόσμο. Η χρήση των κβαντικών υπολογιστών πιστεύεται ότι θα φέρει αδιανόητη ώθηση σε κάθε τομέα της επιστήμης και της τεχνολογίας.

Τα qubits

Στους υπολογιστές, η μονάδα πληροφορίας είναι το bit, το οποίο λαμβάνει τιμές είτε «0» είτε «1» και οι πληροφορίες αποθηκεύονται ως συνδυασμοί των δύο αυτών ψηφίων. Στους κβαντικούς υπολογιστές, το αντίστοιχο του bit είναι το κβαντικό bit, ή qubit. Χάρη σε μια κβαντική ιδιότητα που ονομάζεται υπέρθεση, το qubit μπορεί να λαμβάνει τιμές «0» ή «1» ή και τα δύο μαζί. Αυτή η ιδιότητα έχει ως αποτέλεσμα να αυξάνεται με γεωμετρική πρόοδο η μνήμη και η ταχύτητα των κβαντικών υπολογιστών. Όγκος δεδομένων που με τους σημερινούς υπολογιστές, ακόμη και τους πιο ισχυρούς, απαιτείται χρονικό διάστημα πολλών ετών για να γίνει η επεξεργασία τους με τους κβαντικούς υπολογιστές η επεξεργασία θα γίνεται πριν προλάβει ο ερευνητής που πάτησε το enter να πιει μια γουλιά από τον καφέ του. Αυτή η δυαδικότητα καθιστά τους κβαντικούς υπολογιστές πανίσχυρους μα και εύθραυστους, καθώς κινδυνεύουν να καταρρεύσουν χωρίς προειδοποίηση, καθιστώντας ιδιαίτερα σημαντική μια διαδικασία ονόματι error correction, διόρθωση λάθους.

Η νέα πρόταση

Το μηχάνημα που δημιούργησε η ερευνητική ομάδα τροφοδοτείται από ένα μόνο φωτόνιο ενσωματωμένο σε μια οπτική ίνα σε σχήμα δακτυλίου. Το μηχάνημα είναι μια απόδειξη της ιδέας και μπορεί να ολοκληρώσει μαθηματικές πράξεις όπως παραγοντοποίηση πρώτων αριθμών — όπως 15 = 5 x 3.

Πολλοί κβαντικοί υπολογιστές και επεξεργαστές, συμπεριλαμβανομένου του τσιπ Condor 1.000 qubit της IBM, κατασκευάζονται χρησιμοποιώντας υπεραγώγιμα qubits. Αλλά για να αξιοποιήσουμε τους νόμους της κβαντικής μηχανικής και να υπολογίσουμε χρησιμοποιώντας κβαντική υπέρθεση – που επιτρέπει στο qubit να υπάρχει σε πολλές καταστάσεις ταυτόχρονα – πρέπει να ψύχονται σχεδόν στο απόλυτο μηδέν. Αυτό απαιτεί πολύπλοκο εξοπλισμό που συνήθως καταλαμβάνει τουλάχιστον το μέγεθος ενός δωματίου.

Τα φωτόνια έχουν προταθεί εδώ και καιρό ως εναλλακτική λύση στα υπεραγώγιμα qubits, σε ένα πεδίο γνωστό ως «οπτικός κβαντικός υπολογισμός». Τον Φεβρουάριο, οι επιστήμονες πρότειναν ότι η κατασκευή qubits από έναν μόνο παλμό λέιζερ θα μπορούσε να τους επιτρέψει να δημιουργήσουν έναν σταθερό κβαντικό υπολογιστή σε θερμοκρασία δωματίου, για παράδειγμα.

Στη νέα μελέτη, οι επιστήμονες κατασκεύασαν ένα μηχάνημα που μπορεί να επεξεργαστεί υπολογισμούς σε θερμοκρασία δωματίου. Και επειδή δεν χρειάζεται να κρυώσει, έχει το μέγεθος ενός τυπικού επιτραπέζιου υπολογιστή. «Ο κβαντικός υπολογιστής αποθηκεύει πληροφορίες σε «32 χρονικούς κάδους ή διαστάσεις μέσα στο κυματικό πακέτο ενός μόνο φωτονίου. Αυτό είναι ένα παγκόσμιο ρεκόρ για τον αριθμό των υπολογιστικών διαστάσεων που είναι προσβάσιμες από ένα μόνο qubit» είπε Τσούου Τσιχ-σουνγκ καθηγητής κβαντικής οπτικής στο Πανεπιστήμιο Tsing Hua στην Ταϊβάν, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας.

Οι ερευνητές παρουσιάζουν το μηχάνημα τους. πηγή φωτό (National Tsing Hua University)

Σε αντίθεση με τα υπεραγώγιμα qubit, τα φωτόνια μπορούν να διατηρήσουν μια σταθερή κβαντική κατάσταση σε θερμοκρασία δωματίου. Μια κβαντική μηχανή που χρησιμοποιεί φωτόνια καταναλώνει λιγότερη ενέργεια και είναι φθηνότερη στη λειτουργία της. Είναι επίσης πιο αποτελεσματικό να λειτουργεί από συστήματα που χρησιμοποιούν qubits παγιδευμένων ιόντων – φορτισμένα σωματίδια που αιωρούνται στον ελεύθερο χώρο από ηλεκτρομαγνητικά κύματα – τα οποία απαιτούν πολύπλοκα λέιζερ για να συντονίσουν με ακρίβεια την κβαντική τους κατάσταση.

Υπάρχουν ήδη οπτικοί κβαντικοί υπολογιστές με εκατοντάδες φωτόνια. Αλλά επειδή τα φωτόνια εμφανίζονται πιθανολογικά – που σημαίνει “είναι εκεί το ένα δευτερόλεπτο και εξαφανίζονται το επόμενο” – είναι δύσκολο να μαζευτούν σε μεγάλους αριθμούς λέει ο Τσούου που με τους συνεργάτες του συμπίεσαν όλες τις πληροφορίες σε ένα σταθερό φωτόνιο. Οι ερευνητές παρομοιάζουν αυτό το έργο με τη μετατροπή ενός ποδηλάτου που μπορεί να μεταφέρει ένα άτομο σε ένα τρένο 32 βαγονιών που μπορεί να χωρέσει έναν τεράστιο αριθμό επιβατών.

«Τα επόμενα βήματα είναι να συνεχιστεί η βελτίωση της χωρητικότητας αποθήκευσης ενός μόνο φωτονίου, ώστε να μπορεί να επεξεργάζεται ακόμη πιο σύνθετους υπολογισμούς. Δεδομένου ότι το μηχάνημα χρησιμοποιεί ένα φωτόνιο ως qubit, θα μπορούσε εύκολα να ενσωματωθεί σε μελλοντικά κβαντικά δίκτυα επικοινωνίας που χρησιμοποιούν φως για τη μετάδοση δεδομένων ή με άλλα κλασικά υπολογιστικά συστήματα που βασίζονται στο φως» λέει η ερευνητική ομάδα.

Naftemporiki.gr

Διαβάστε επίσης: Χρηματοπιστωτικές Αγορές με ΑΙ - Πιο αποτελεσματικές ή πιο ευμετάβλητες

Τελευταία Νέα

Τελευταία νέα

Προειδοποίηση από Μπερνάρ Αρνό: Κίνδυνος «παγκόσμιας καταστροφής» λόγω της κρίσης στη Μέση Ανατολή

Προειδοποίηση από Μπερνάρ Αρνό: Κίνδυνος «παγκόσμιας καταστροφής» λόγω της κρίσης στη Μέση Ανατολή

Ο επικεφαλής της LVMH κρούει τον κώδωνα του κινδύνου ότι η κρίση στη Μέση Ανατολή μπορεί να οδηγήσει σε «παγκόσμια καταστροφή»,…

Κτηνοτρόφοι έκλεισαν κυκλικό κόμβο Ριζοελιάς και λιμάνι Λάρνακας - Ένταση με Υπ. Δικαιοσύνης

Κτηνοτρόφοι έκλεισαν κυκλικό κόμβο Ριζοελιάς και λιμάνι Λάρνακας - Ένταση με Υπ. Δικαιοσύνης

Κτηνοτρόφος απευθύνθηκε στον Υπουργό Δικαιοσύνης κρατώντας το μικρό παιδί του και του είπε «αδυνατώ να το μεγαλώσω, στο παραδίδω…

SpaceX: Σχέδια για δικές της GPU – Καμπανάκι στους επενδυτές για ελλείψεις μικροτσίπ

SpaceX: Σχέδια για δικές της GPU – Καμπανάκι στους επενδυτές για ελλείψεις μικροτσίπ

Η SpaceX προειδοποιεί τους επενδυτές για τους κινδύνους που αφορούν τον εφοδιασμό με μικροτσίπ και τις υψηλές κεφαλαιουχικές…

Δικαστήριο της ΕΕ: «Όχι» σε τόκους επί εξόδων των συμβάσεων καταναλωτικής πίστης

Δικαστήριο της ΕΕ: «Όχι» σε τόκους επί εξόδων των συμβάσεων καταναλωτικής πίστης

Η απόφαση αναμένεται να επηρεάσει τις πρακτικές τραπεζών σε ολόκληρη την Ευρωπαϊκή Ένωση, ενισχύοντας την προστασία των δανειοληπτών…

Lululemon: Σε κατακόρυφη πτώση οι μετοχές – Δεν έπεισε η επιλογή νέας CEO

Lululemon: Σε κατακόρυφη πτώση οι μετοχές – Δεν έπεισε η επιλογή νέας CEO

Οι επενδυτές δεν φαίνεται να πείστηκαν από την επιλογή της εταιρείας να ορίσει επόμενη CEO το πρώην ανώτερο στέλεχος της…

Lufthansa: Ήττα στο ανώτατο δικαστήριο της ΕΕ για το πακέτο διάσωσης €6 δισ. από τη Γερμανία

Lufthansa: Ήττα στο ανώτατο δικαστήριο της ΕΕ για το πακέτο διάσωσης €6 δισ. από τη Γερμανία

Το ανώτατο δικαστήριο της ΕΕ ακύρωσε την έγκριση κρατικής ενίσχυσης προς τη Lufthansa, δικαιώνοντας Ryanair και Condor για…

Πέντε κρίσιμα μέτωπα στη Σύνοδο Κορυφής της ΕΕ στην Αγία Νάπα

Πέντε κρίσιμα μέτωπα στη Σύνοδο Κορυφής της ΕΕ στην Αγία Νάπα

Σύμφωνα με το Politico οι Ευρωπαίοι ηγέτες έχουν μια ιδιαίτερα βαριά ατζέντα με πόλεμο στη Μέση Ανατολή, επιπτώσεις από το…

Μπιρόλ (ΔΟΕ): «Αντιμετωπίζουμε τη μεγαλύτερη απειλή ενεργειακής ασφάλειας στην ιστορία»

Μπιρόλ (ΔΟΕ): «Αντιμετωπίζουμε τη μεγαλύτερη απειλή ενεργειακής ασφάλειας στην ιστορία»

Ο Μπιρόλ προτρέπει τις κυβερνήσεις να ενισχύσουν την ανθεκτικότητα τους με εναλλακτικές πηγές ενέργειας

CLOSE X
CLOSE X
CLOSE X