Ключевые выводы
- Исследователи Массачусетского технологического института нашли способ делать квантовые компьютеры меньшего размера.
- Эксперты говорят, что гаджеты на базе квантовых компьютеров возможны, но, вероятно, это далеко не так.
-
Смартфоны, использующие квантовые эффекты, могут обеспечить лучшую безопасность.
Квантовые компьютеры однажды смогут питать гаджеты в вашем кармане.
Самые маленькие современные квантовые компьютеры слишком громоздки, чтобы их можно было носить с собой, но исследователи Массачусетского технологического института теперь использовали сверхтонкие материалы для создания сверхпроводящих кубитов, эквивалентных квантовым компьютерам транзисторов. Это часть стремления сделать квантовые компьютеры практичными для повседневного использования.
«Квантовые устройства, особенно для датчиков, обеспечиваемых твердотельной квантовой технологией, уже приближаются к размеру «персональной электроники», - Принеха Наранг, профессор вычислительного материаловедения Гарвардского университета, изучающая квантовые вычисления. (который не участвовал в исследовании Массачусетского технологического института), сказал Lifewire в интервью по электронной почте. «Множество преимуществ для датчиков с небольшим размером поверхности, особенно для распределенных квантовых датчиков».
Сокращение разрыва
Ключ к созданию более практичного квантового компьютера отчасти заключается в размере. Транзисторы в обычных компьютерах изготавливаются в нанометровых масштабах, в то время как сверхпроводящие кубиты, квантово-механический аналог классического бита, по-прежнему измеряются в миллиметрах.
Исследователи Массачусетского технологического института создали сверхпроводящие кубиты, которые по крайней мере в одну сотую меньше обычных конструкций и страдают от меньшего взаимодействия между соседними кубитами.
Исследователи продемонстрировали в недавней статье, что гексагональный нитрид бора, материал, состоящий всего из нескольких монослоев атомов, может быть сложен для формирования изолятора в конденсаторах на сверхпроводящем кубите. Этот материал позволяет использовать конденсаторы намного меньшего размера, чем те, которые обычно используются в кубите, что позволяет уменьшить занимаемую площадь без существенного ущерба для производительности.
«Прямо сейчас у нас может быть от 50 до 100 кубитов в устройстве, но для практического использования в будущем нам потребуются тысячи или миллионы кубитов в устройстве», - один из авторов статьи Джоэл Ван., - говорится в сообщении. «Поэтому будет очень важно уменьшить размер каждого отдельного кубита и в то же время избежать нежелательных перекрестных помех между этими сотнями тысяч кубитов».
Принцип неопределенности
Несмотря на недавнюю работу в Массачусетском технологическом институте, не рассчитывайте, что в ближайшее время вам не хватит денег на покупку квантового iPhone.
Квантовые компьютеры, вероятно, останутся в центрах обработки данных и лабораториях в обозримом будущем, сказал Lifewire Джеймс Сандерс, аналитик, занимающийся квантовыми вычислениями. Большинству квантовых компьютеров требуется специальное охлаждающее оборудование, чтобы доводить массивы кубитов до чрезвычайно низких температур. Тем не менее, квантовый стартап Quantum Brilliance недавно разработал квантовый компьютер размером с коробку для завтрака, который может работать при комнатной температуре.
Однако более практичным применением квантовой механики в гаджетах может быть использование квантовых принципов, таких как запутанность и суперпозиция. Эти странные причуды квантового мира могут обеспечить большую безопасность для персональных устройств, которые их используют. Samsung анонсировала свой первый смартфон на основе квантовых технологий, Quantum 2, который включает в себя самый маленький в мире квантовый генератор случайных чисел для лучшей безопасности.
«Безопасность, обеспечиваемая квантовой технологией, в принципе не может быть нарушена, поэтому телефон, оснащенный квантовой технологией, может быть полностью безопасным», - сказал в интервью Lifewire Джитеш Лалвани, основатель стартапа, занимающегося квантовыми вычислениями.
Квантовые компьютеры также могут обеспечить сложное машинное обучение, улучшая распознавание лиц и голоса, сказал Lifewire Юваль Богер, директор по маркетингу компании Classiq, занимающейся разработкой программного обеспечения для квантовых вычислений. С помощью квантовых компьютеров можно создавать лучшие аккумуляторы для смартфонов - как более легкие, так и с более высокой энергоемкостью. Автономные автомобили также могут использовать квантовые вычисления для повышения производительности, выбора оптимальных маршрутов и улучшения датчиков.
"Сейчас у нас может быть от 50 до 100 кубитов в устройстве, но для практического использования в будущем нам потребуются тысячи или миллионы кубитов…"
Райнер Мартини, эксперт по квантовым коммуникациям в Технологическом институте Стивена, сказал Lifewire в интервью по электронной почте, что однажды квантовый компьютер может стать основой суперумного компаньона.
Представьте теперь, что вы могли бы иметь под рукой значительно увеличенную вычислительную мощность, где телефон не только распознает слова, но и тон вашего голоса, окружающую среду и даже наблюдает и интерпретирует ваши выражения лица, как а также ваше окружение и людей рядом», - сказал Мартини.«Благодаря возросшей вычислительной мощности телефон сможет использовать весь этот ввод для взаимодействия с пользователем».
