Австралиялық ғалымдар әлемдегі бірінші кванттық компьютерлік схеманы жасады - классикалық компьютерлік чиптің барлық негізгі компоненттерін қамтитын схема, бірақ кванттық масштабта. Кеше Nature журналында жарияланған маңызды жаңалық тоғыз жыл болды.
«Бұл менің мансабымдағы қызықты жаңалық», - деді аға автор және кванттық физик Мишель Симмонс, Silicon Quantum Computing негізін қалаушы және UNSW кванттық есептеу және коммуникациялық технологиялар бойынша біліктілік орталығының директоры.
Симмонс пен оның командасы негізінен функционалды кванттық процессорды жасап қана қоймай, оны әр атомның бірнеше кванттық күйлері бар шағын молекуланы имитациялау арқылы сәтті сынады - дәстүрлі компьютер қол жеткізуге тырысатын нәрсе.
Бұл бізді қоршаған әлемді, тіпті ең кішкентай масштабта да жақсырақ түсіну үшін кванттық өңдеудің күшін түпкілікті пайдалануға бір қадам жақындағанымызды көрсетеді.
«1950 жылдары Ричард Фейнман, егер біз оны бірдей масштабта жасай алмасақ, біз әлемнің қалай жұмыс істейтінін - табиғат қалай жұмыс істейтінін - ешқашан түсінбейміз деді», - деді Симмонс ScienceAlert-ке. «Егер біз осы деңгейде материалдарды түсіне бастасақ, бұрын ешқашан жасалмаған нәрселерді жасай аламыз. Мәселе осы деңгейде табиғатты қалай басқаруға болады?».
Кванттық есептеулер саласында секіріс жасау үшін зерттеушілер субнанометрлік дәлдікпен кванттық нүктелерді орналастыру үшін ультра жоғары вакуумда сканерлеуші туннельдік микроскопты пайдаланды. Әрбір кванттық нүктенің орналасуы дұрыс болуы керек, осылайша схема полиацетилен молекуласындағы бір немесе екі байланысы бар көміртегі қатарының бойымен электрондардың қалай қозғалатынын ұқсата алады.
Ең қиыны - әрбір кванттық нүктеде қанша фосфор атомы болуы керек екенін, әр нүкте арасындағы нақты қашықтықты анықтау, содан кейін кремний чипінің ішіне кішкентай нүктелерді нақты тәртіппен орналастыра алатын машинаны жобалау болды. Егер кванттық нүктелер тым үлкен болса, екі нүкте арасындағы өзара әрекеттесу «бір-бірінен тәуелсіз бақылау үшін тым үлкен болады» дейді зерттеушілер.
Сондай-ақ қызықты:
- IBM компаниясы 4000 кубитті кванттық процессор жасау жоспарын жариялады
- Зерттеушілер кванттық шифрланған байланыс бойынша әлемдік рекордты жаңартты
Полиацетилен таңдалды, себебі ол белгілі модель болып табылады және сондықтан оны компьютердің молекула арқылы электрондардың қозғалысын дұрыс модельдейтінін дәлелдеу үшін пайдалануға болады.
Қазіргі уақытта ғалымдар молекулалардың атомдық масштабта қалай жұмыс істейтіні туралы шектеулі түсінікке ие болғандықтан, жаңа материалдарды жасауға қатысты көптеген болжамдар бар. Симмонс: «Қасиетті дәндердің бірі әрқашан жоғары температуралы асқын өткізгіштерді жасайды», - дейді. Кванттық есептеулердің тағы бір әлеуетті қолданылуы жасанды фотосинтезді және органикалық тізбекті реакциялар арқылы жарықтың химиялық энергияға айналу жолын зерттеу болып табылады.
Кванттық компьютерлер шеше алатын тағы бір үлкен мәселе - тыңайтқыштарды жасау. Қазіргі уақытта азот үштік байланыстары тыңайтқышқа бекітілген азот жасау үшін темір катализаторының қатысуымен жоғары температура мен қысым жағдайында ыдырайды. Тыңайтқышты тиімдірек ететін басқа катализаторды табу көп ақша мен энергияны үнемдейді.
Сіз Украинаға орыс басқыншыларына қарсы күресуге көмектесе аласыз. Мұны істеудің ең жақсы жолы - Украина Қарулы Күштеріне қаражат беру Lifelife немесе ресми парақшасы арқылы NBU.
Сондай-ақ оқыңыз:
- Австралияда әлемдегі алғашқы салқындатылмаған кванттық компьютер орнатылды
- Ғалымдар салыстырмалылық теориясы мен кванттық механиканы біріктірудің жолын тапты