Atılım: IBM bilim insanları pratik, ölçeklenebilir kuantum bilgisayar için temellerini atmak

Bir algılamak için etkili bir yol ve doğru kuantum hataları ve dolaşmış kuantum bit çok sayıda ev kadar ölçeklendirilebilir bir silikon çip tasarımı: IBM bilim insanları pratik kuantum bilgisayarın yaratılması yönünde iki önemli ilerlemeler açıkladı var.

Klasik bilgisayarlarda transistörler sadece şimdiye kadar küçültebilirsiniz. Transistörlerin mevcut üretimi sadece yaklaşık otuz silikon atomları transistorun "kaynak" ve "drenaj" elektronik anahtarın iki ucu arasında uygun, yani, ebatları 14 nanometre. Bu sayı sadece dört ya da beş silikon atomuna azaltılmış olur kez belirsizlik imkansız böyle bir anahtar düzgün çalışması için yapacak kuantum mekanik etkilerle ilgili getirdi.

Elektronlar kendiliğinden ve rastgele anahtar kapalıyken bile bir akım yaratarak, öngörülemeyen şekilde diğer bir ucundan diğerine atlamak olacak. İlk 1981 yılında Richard Feynmann tarafından ileri - - kuantum bilgisayarlar arkasındaki fikir kuantum etkileri koşum ziyade bir engel olarak onları görmek için. Bu daha gelişmiş bir transistör inşa ederek değil yapılır, ancak bunun yerine kuantum bilgi çok daha büyük bir potansiyel yararlanarak tarafından edilmektedir.

Kuantum bilgisayar kuantum bit veya qubit garip ve acayip bir dünyada, aynı anda iki değer (0 ve 1) varsayabiliriz. İki veya daha fazla qubits özel bir "dolaşmış" devlet bağlantılı, bu özellik dışarı uzanır ve qubits gücü katlanarak büyür. On tamamen dolaşmış qubits 1.024 klasik bit olduğu kadar çok bilgi depolamak mümkün olacaktır;

Bir gigabayt saklamak 33 qubits; Evrendeki atomların olduğu gibi 300 tam dolaşmış qubits gibi birçok klasik bit saklamak istiyorum. Qubits ihtiva bilgiler katlanarak büyür rağmen Önemlisi, ancak biz hala qubits sayısının bir polinom fonksiyonudur operasyonların bir dizi kullanarak işlemek mümkün olacaktır.

Üstel hızlanma, bir çok anlamda - diğer bir deyişle. Bir kuantum bilgisayarı evrensel hızlı sadece herhangi bir algoritma için olmaz, ama arama ve büyük veri işlemek, veri şifreleme gerçekleştiren, daha iyi ilaçlar tasarlamak için katlama protein analiz, erken Evreni taklit ve çok daha doğru hava tahmin sağlamak için üstel hızlanma gösterecektir Birçok diğer şeyler arasında.

Kare yonga tasarlanmış ve standart silikon üretim teknikleri kullanılarak üretilen ve araştırmacılar onlar daha qubits kolları çip ölçekli bir sürümüne etkin hata düzeltme göstermek mümkün olacak bekliyoruz söylüyorlar edildi. Bu doğruysa, o zaman pratik bir kuantum bilgisayar ana kalan engel güvenilir IBM tekniği etkili olabilmesi için yeterince düşük hata fiyat bilgisi bitleri süperiletken üretmek olabilir. peşin bilim dergisi bugünkü sayısında açıklanan Doğa Communications .