חוקרים לקחת צעד קדימה במחשוב קוונטי

חוקרים מאנגליה וארצות הברית פירסמו ביום שישי מאמר המפרט תגליות שעשויות להביא מחשב קוונטי מתפקד באופן מלא צעד אחד קרוב יותר למציאות.

מחשוב קוונטי, שנחקר במשך עשרות שנים, באופן מסורתי, בעיה של שמירה על נתונים בפורמט קוהרנטי, מה שהופך אותו קשה להפעיל תוכניות או משימות מחשוב. החוקרים מצאו דרך לשמר אלקטרונים, אשר מאחסנים את הנתונים, זמן רב יותר, המאפשר למערכת לעבד נתונים בצורה עקבית יותר ולהפעיל תוכניות ביעילות רבה יותר.

למרות הפיתוח, מחשבים קוונטיים יכולים לחולל מהפכה בפנים המחשוב. בעוד כמה שניות, מחשבים קוונטיים יכולים לבצע משימות שאינן אפשריות למחשבי-על כיום. מחשוב קוונטי משתמש בחומר-אטומים ומולקולות - כדי לעבד כמויות עצומות של משימות במהירויות מחשוב גבוהות, מכיוון שהנתונים מאוחסנים ומשותפים במדינות רבות יותר מאשר במצבים בינאריים רגילים של 0 ו -1.

המחשוב הקוונטי מבוסס על החוקים של מכניקת הקוונטים, המתבוננים באינטראקציה והתנהגות החומר על רמות אטומיות ותת-אטומיות - פרוטון, נויטרונים ואלקטרונים. על ידי פתרון בעיות ידועות במחשוב קוונטי, החוקרים נמצאים במרוץ לבניית מחשב קוונטי מלא.

ישנם מספר רב של תכנונים ממוחשבים קוונטיים המאחסנים נתונים בדרכים שונות, אומר גאווין מורלי, אחד ממחברי המאמר. חוקר במרכז לונדון לננוטכנולוגיה, שהינו מיזם משותף בין אוניברסיטת קולג 'לונדון לבין אימפריאל קולג' בלונדון. מורלי עבד עם חוקרים ממספר מוסדות כולל אוניברסיטת יוטה בסולט לייק סיטי. החוקרים השתמשו במצבים מגנטיים של האלקטרונים כדי לאחסן נתונים.

ביטים קוונטיים צריכים להסתובב כדי להפעיל תוכנית, אבל לפעמים איכות האלקטרונים מתדרדרת, שולחת אותם למצב לא רצוי - הנקרא רעש קוונטי - שיכול להוות בעיה כמו משתמשים יכולים לאבד שליטה על התוכנית פועלת. על-ידי החלת שדה מגנטי מסוים, החוקרים השתמשו בזרם כדי לקבוע את מצב האלקטרון ללא הפרעה, תוך מתן חיים ארוכים יותר מ -5,000% מכל ניסוי דומה אחר עד כה, אמר מורלי.

המחקר של הקבוצה התמקד זרחן אטומים בסיליקון. הניסיונות הטובים ביותר שזרמו בעבר את האלקטרונים בעבר באמצעות חוטי חשמל קטנים, אבל זה הביא הרבה רעש קוונטי, הסרת יתרון מרכזי של החומר, אמר מורלי.

החוקרים מקווים עבודתם תאפשר להם בונים מחשב-על קוונטי, אם כי זה עלול לקחת זמן. "" אי אפשר לנבא מתי או אם ימוקם מחשב קוונטי, הייתי מקווה לראות אחד במעבדת מחקר ב -15 עד 20 השנים הקרובות ", אמר מורלי. אבל מעבר לאתגרים הקשים, מחשבים קוונטיים יפתרו בעיות חישוביות שמעוררות במחשבים של היום, אמר מורלי. "לדוגמה, יכולנו לדמות התנהגות של מולקולות ביולוגיות גדולות ותרופות כדי למצוא תרופות חדשות", הוא אומר.

המאמר הופיע בכתב העת "פיסיקל רוויו לטרס".