Ключевые выводы
- Исследователи говорят, что использование двумерных материалов может привести к созданию более быстрых компьютеров.
- Открытие может быть частью грядущей революции в области квантовых компьютеров.
- Honeywell недавно объявила о том, что установила новый рекорд по квантовому объему, показателю общей производительности.
Недавние достижения в физике могут означать значительно более быстрые компьютеры, что приведет к революции во всем, от открытия лекарств до понимания последствий изменения климата, говорят эксперты.
Ученые обнаружили и нанесли на карту электронные вращения в транзисторе нового типа. Это исследование может привести к созданию более быстрых компьютеров, использующих естественный магнетизм электронов, а не только их заряд. Это открытие может стать частью грядущей революции в области квантовых компьютеров.
«Квантовые компьютеры обрабатывают информацию совершенно иначе, чем классические компьютеры, что позволяет им решать задачи, практически неразрешимые с помощью современных классических компьютеров», - сказал Джон Леви, соучредитель и генеральный директор компании Seeqc, занимающейся квантовыми вычислениями. сказал в интервью по электронной почте.
"Например, в эксперименте, проведенном Google и NASA, результаты конкретного квантового приложения были получены за небольшое количество минут по сравнению с предполагаемыми 10 000 лет, которые потребовались бы самому мощному суперкомпьютеру в мире. мир."
Двумерные материалы
В недавнем открытии ученые исследовали новую область под названием спинтроника, которая использует вращение электронов для выполнения вычислений. Современная электроника использует заряд электрона для расчетов. Но наблюдение за спином электронов оказалось затруднительным.
Группа под руководством Отделения материаловедения Университета Цукубы утверждает, что использовала электронный спиновой резонанс (ЭПР) для контроля количества и местоположения неспаренных спинов, проходящих через транзистор из дисульфида молибдена. СОЭ использует тот же физический принцип, что и аппараты МРТ, которые создают медицинские изображения.
«Представьте себе создание квантового компьютерного приложения, достаточного для имитации безопасности и эффективности клинических испытаний лекарств, даже не проверяя их на реальном человеке».
Для измерения транзистора устройство нужно было охладить всего до 4 градусов выше абсолютного нуля. «Сигналы ESR измерялись одновременно с токами стока и затвора», - сообщил в пресс-релизе профессор Кадзухиро Марумото, соавтор исследования.
Было использовано соединение, называемое дисульфидом молибдена, поскольку его атомы образуют почти плоскую двумерную (2D) структуру. «Теоретические расчеты дополнительно определили происхождение спинов», - заявила в пресс-релизе еще один соавтор, профессор Малгожата Вежбовска.
Достижения в области квантовых вычислений
Квантовые вычисления - еще одна быстро развивающаяся область вычислений. Honeywell недавно объявила о том, что установила новый рекорд по квантовому объему - показателю общей производительности.
«Эта высокая производительность в сочетании с измерением промежуточных цепей с низким уровнем ошибок обеспечивает уникальные возможности, с помощью которых разработчики квантовых алгоритмов могут внедрять инновации», - говорится в сообщении компании.
В то время как классические компьютеры полагаются на двоичные биты (единицы или нули), квантовые компьютеры обрабатывают информацию с помощью кубитов, которые из-за квантовой механики могут существовать либо как единица, либо как ноль, либо и то, и другое одновременно, экспоненциально увеличивая вычислительную мощность, - сказал Леви.
Квантовые компьютеры могут выполнять множество важных научных и бизнес-приложений, ранее считавшихся невозможными, сказал Леви. Обычные меры скорости, такие как мегагерц, не применимы к квантовым вычислениям.
Важной частью квантовых компьютеров является не скорость в том смысле, в каком мы думаем о скорости традиционных компьютеров. «На самом деле эти устройства часто работают на гораздо более высоких скоростях, чем квантовые компьютеры», - сказал Леви.
"Дело в том, что квантовые компьютеры могут запускать ряд важных научных и бизнес-приложений, ранее считавшихся невозможными."
Если квантовые компьютеры когда-нибудь станут практичными, способы, которыми технология может повлиять на жизнь людей посредством исследований и открытий, безграничны, сказал Леви.
«Представьте себе создание квантового компьютерного приложения, достаточного для моделирования безопасности и эффективности клинических испытаний лекарств, даже не проверяя их на реальном человеке», - сказал он..
"Или даже приложение для квантового компьютера, которое может моделировать целые модели экосистемы, помогая нам лучше управлять и бороться с последствиями изменения климата."
Квантовые компьютеры ранних стадий уже существуют, но исследователи изо всех сил пытаются найти им практическое применение. Леви сказал, что Seeqc планирует в течение трех лет предоставить «квантовую архитектуру, которая построена вокруг реальных проблем и способна масштабироваться для удовлетворения потребностей бизнеса»."
Квантовые компьютеры не будут доступны для обычного пользователя в течение многих лет, сказал Леви. «Но бизнес-приложения для этой технологии уже проявляются в отраслях с интенсивным использованием данных, таких как фармацевтические разработки, оптимизация логистики и квантовая химия», - добавил он..
