مهندسین MIT با استفاده از 'مصنوعی اتم' به بزرگترین تراشه کوانتومی در نوع خود

محققان در MIT توسعه داده اند یک راه برای تولید کننده "مصنوعی اتم" برای تولید آنچه که آنها ادعا می کنند که بزرگترین در جهان کوانتومی تراشه از نوع خود است.

اتم ها ساخته شده اند در میکروسکوپی برش نازک از الماس است.

دستاورد "نشانه یک نقطه عطف" در زمینه پردازنده های کوانتومی گفت: Dirk Englund, دانشیار در دانشگاه MIT دانشکده مهندسی برق و علوم کامپیوتر در بیانیه ای.

استاندارد رایانه و پردازنده با استفاده از 'بیت' در تراشه های خود را. این را می توان در دودویی موقعیت – یا در یا خاموش.

نرم افزار, وب سایت, کامپیوتر و برنامه های ساخته شده تا از اطلاعات کد شده در این راه است. یک نشانگر در موقعیت صفر نشانگر خاموش و موقعیت. این زبان است که باعث می شود تا دودویی.

اما در سال های اخیر مهندسین ساخته اند گام با کامپیوترهای کوانتومی که نشان دهنده یک راه کاملا جدید از درک چنین سیستم. در این مقیاس کوچک فیزیکدانان را مشاهده اثرات عجیب و غریب که در آن ذرات وجود دارد می تواند در امتداد یک طیف بین 'در' و 'خاموش'.

مانند کامپیوترهای کوانتومی با استفاده از 'qubits' به جای بیت است. این می تواند هر دو باشد و به طور همزمان و یا جایی در میان.

مفید موازی پیچ و خم است; یک کامپیوتر استاندارد خواهد به تلاش برای تکمیل آن تلاش هر مسیر یکی پس از دیگری. یک کامپیوتر کوانتومی خواهد بود قادر به سعی کنید تمام تلاش ها در یک بار.

"در 20 سال گذشته کوانتومی مهندسی است و در چشم انداز نهایی برای تولید مصنوعی مانند کيوبيت سیستم در حجم قابل مقایسه با یکپارچه الکترونیک" Englund می گوید.

اگر چه شده است وجود دارد متمایز پیشرفت در این زمینه کوانتومی مواد مانند اینها دشوار ساخت.

کوچکترین تماس بین یک اتم برگزاری نمایشگاه کوانتومی رفتار و اتم دیگری را بلافاصله شنت اتم را از آن خود کوانتومی. که باعث می شود آن را آسان برای ساخت کوانتومی نمونه اما دشوار است برای ساخت کل کامپیوتر.

مصنوعی اتم در چه Englund تماس کوانتومی "میکرو chiplets" تشکیل شده از رنگ های مراکز در الماس. این نقص در الماس کربن شبکه که در آن اتم از دست رفته است.

این فضای خالی پر شده است با دیگر اتم ها مانند ژرمانیوم و سیلیکون است.

مصنوعی اتم منتشر می کنند رنگی ذرات نور را می تواند حمل کوانتومی اطلاعات ارائه شده توسط کيوبيت.

چالش با استفاده از این مدل این است که ایجاد یک پلت فرم است که می تواند در مقیاس بالا به تراشه با هزاران و میلیون ها نفر از qubits.

"مصنوعی اتم در یک کریستال جامد و آلودگی ناخواسته تاثیر می گذارد مهم کوانتومی خواص مانند انسجام بار" توضیح می دهد که Noel H. Wan یک MIT محقق که نویسنده این مقاله در کنار Englund, در بیانیه ای.

"علاوه بر این تغییرات در داخل کریستال می تواند باعث qubits متفاوت از یک دیگر و که باعث می شود آن را دشوار است به مقیاس این سیستم است."

به این ترتیب محققان تصمیم به گرفتن یک رویکرد ترکیبی به جای کل تراشه از الماس است.

چند chiplets هستند "سیم[d]" به یک بزرگتر تراشه Wan, توضیح داد, اجازه می دهد تا محققان به لینک 128 qubits با هم بر روی یک پلت فرم.

گام بعدی این است که برای تست تراشه مهارت های پردازش.

کامپیوترهای کوانتومی در حال حاضر انجام وظایف کلاسیک که کامپیوتر نمی تواند. یک کامپیوتر کوانتومی مورد استفاده توسط گوگل ادعا می شود قادر به تکمیل یک وظیفه در 200 ثانیه که گرفته اند را 10000 سال برای یک کامپیوتر سنتی برای رسیدن به.

IBM اینتل و مایکروسافت در حال ساخت دستگاه های مشابه. این می تواند مورد استفاده برای تعداد زیادی از اهداف مانند انطباق متغیرهای آب و هوا و جمعیت خوشه به شهرستان برنامه ریزی برای شبیه سازی آغاز جهان است.