Квантові комп'ютери: Новий кремнієвий чіп наближається, каже, що його творець

$config[ads_kvadrat] not found

Настя и сборник весёлых историй

Настя и сборник весёлых историй
Anonim

Ендрю Дзурак любить думати з точки зору загальної картини, навіть якщо все ще не зосереджено.

Професор інженерії в Університеті Нового Південного Уельсу в Сіднеї і директор Національного об'єкту з виготовлення Австралії, метою Дзурка є створення першого практичного квантового комп'ютера. І він вважає, що нещодавно розкрита конструкція своєї команди для квантового комп'ютерного чіпа може являти собою вирішальний перший крок до цього призначення - і це все будується на архітектурі кремнієвих чіпів, що керує сучасними комп'ютерами.

"Це забезпечує" бачення "або" шлях "до побудови великомасштабного квантового процесора, з мільйонами кубітів, які будуть потрібні для вирішення низки важливих проблем", - говорить він. Обернено.

Квантова обчислювальна система - це перевага, яка, можливо, буде визначаючи технологічне досягнення 21-го століття - припускаючи, звичайно, ми можемо це зробити протягом наступних 83 років. Це не є впевненістю, враховуючи, що повнофункціональний квантовий комп'ютер повинен мати мільйони квантових бітів або кубітів на кожному чіпі. Ті, що знаходяться на стадії розробки в таких місцях, як Google, досягають приблизно 50 кубітів, без гарантії, що ці проекти можуть збільшуватися вгору.

Але, як пояснив Дзурак і його колеги-дослідники, в статті, опублікованій у п'ятницю в Природа зв'язку Вони вважають, що їхній дизайн може бути створений для того, щоб включити необхідний звіринець кубітів, кожен з яких використовує квантову дивовижність, щоб перевершити обмеження двійкових і швидко вирішити проблеми, які будуть приймати традиційні комп'ютери мільйони років.

- Це дуже спрощена аналогія, але, напевно, можна сказати, що це трохи нагадує, коли команда команди «Луна» мала повний дизайн для всієї місії, включаючи ракетні двигуни, терміни етапів, модуль посадки, космічні костюми, і т.д. », говорить він. "Для того, щоб реалізувати великий проект, необхідно мати бачення того, як все суміщається, і це те, що ми прагнули зробити з цим документом".

Команда Дзурака зосереджується на кремнієвих квантових чіпах, одному з п'яти основних кандидатів для квантової комп'ютерної архітектури. Його перевага полягає в тому, що вона є розширенням технології кремнієвих чіпів, яка вже використовується, що є приблизним орієнтиром для того, щоб зробити кубіти достатньо малими, щоб вмістити мільйони на одному чіпі.

"Я гадаю, що справедливо сказати, що я б не присвятив більшу частину своєї життєвої роботи силіконовим кубітам, якби не думав, що це правильний шлях", - каже він, хоч і визнає здатність мініатюризувати ці кубіти. створювати додаткові проблеми. Це насправді є важливою перевагою перед іншими кубітами, тому що це означає, що ви можете упакувати безліч кубітів на один чіп, але це також створює деякі труднощі в отриманні такої кількості ліній управління в невеликий обсяг. Частково це одна з ключових завдань, на вирішення якої спрямована наша стаття ».

Те, що ці чіпи мають багато функцій із сьогоднішніми чіпами, також означає, що вони можуть бути побудовані з використанням вже наявних та використовуваних матеріалів. Документ детально описує, як ця конструкція вирішує більше технічних питань, таких як виправлення помилок у розрахунках кубіту та побудова схеми, необхідної для управління та зчитування всіх цих мільйонів квантових компонентів.

Отже, наскільки ближче це робить нас до реального, практичного квантового комп'ютера?

"Ми хочемо почати використовувати процеси виробництва кремнієвих чіпів, щоб зробити першу систему (наприклад, 10-кубітної) - це перша мета - яку ми сподіваємося досягти за 3 до 5 років", - говорить Дзурак. «Тоді ми хочемо побудувати до більш високого рівня інтеграції, прагнучи, скажімо, 100 кубітів за 6-10 років. Приблизно на 100 кубітів ми мали б прототип, який потім міг би продовжувати збільшуватися з часом, але який вже можна було б застосувати до деяких цікавих проблем ».

Джурак каже, що ці часові рамки сильно залежать від того, скільки інвестицій отримує його група. Усвідомлення бачення команди справжнього квантового комп'ютера займе значні ресурси. Але принаймні таке бачення ніколи не було зрозумілішим.

"Коли я почав цю проектну роботу, я хотів мати візуалізацію того, як може виглядати повний квантовий комп'ютерний чіп", говорить він. «Це було дуже важливо, оскільки воно підкреслювало переваги використання кремнію, а також проблеми створення всього квантового процесора. Залишаються дуже реальні інженерні виклики, які будуть приймати рішення та розум, але зараз ми маємо реальну мету.

$config[ads_kvadrat] not found