Ključni podaci za van
- Istraživači kažu da bi korištenje dvodimenzionalnih materijala moglo dovesti do bržih računala.
- Otkriće bi moglo biti dio nadolazeće revolucije u području koje uključuje kvantna računala.
- Honeywell je nedavno objavio da je postavio novi rekord za kvantni volumen, mjeru ukupne izvedbe.
Nedavni napredak u fizici mogao bi značiti znatno brža računala koja bi dovela do revolucije u svemu, od otkrića lijekova do razumijevanja učinaka klimatskih promjena, kažu stručnjaci.
Znanstvenici su otkrili i mapirali elektronske spinove u novoj vrsti tranzistora. Ovo bi istraživanje moglo dovesti do bržih računala koja iskorištavaju prirodni magnetizam elektrona umjesto samo njihov naboj. Otkriće bi moglo biti dio nadolazeće revolucije u području koje uključuje kvantna računala.
"Kvantna računala obrađuju informacije na bitno drugačiji način od klasičnih računala, što im omogućuje rješavanje problema koji su praktički nerješivi s današnjim klasičnim računalima, " John Levy, suosnivač i izvršni direktor tvrtke za kvantno računalstvo Seeqc, rekao je u intervjuu e-poštom.
"Na primjer, u eksperimentu koji su izveli Google i NASA, rezultati određene kvantne aplikacije generirani su u malom broju minuta u usporedbi s procijenjenih 10 000 godina koliko bi trebalo najsnažnijem superračunalu u svijetu svijet."
Dvodimenzionalni materijali
U nedavnom otkriću znanstvenici su istraživali novo područje zvano spintronika, koje koristi spin elektrona za izvođenje izračuna. Današnja elektronika koristi naboj elektrona za izračune. Ali praćenje spina elektrona pokazalo se teškim.
Tim predvođen Odjelom za znanost o materijalima na Sveučilištu Tsukuba tvrdi da je upotrijebio elektronsku spinsku rezonancu (ESR) za praćenje broja i položaja nesparenih spinova koji se kreću kroz molibden disulfidni tranzistor. ESR koristi isti fizički princip kao MRI uređaji koji stvaraju medicinske slike.
"Zamislite izgradnju kvantne računalne aplikacije dovoljne za simulaciju sigurnosti i učinkovitosti kliničkih ispitivanja lijekova - bez da ih ikada testirate na stvarnoj osobi."
Za mjerenje tranzistora uređaj je morao biti ohlađen na samo 4 stupnja iznad apsolutne nule. "ESR signali su mjereni istovremeno sa strujom odvoda i izlaza", rekao je profesor Kazuhiro Marumoto, koautor studije.
Spoj nazvan molibden disulfid korišten je jer njegovi atomi tvore gotovo ravnu dvodimenzionalnu (2D) strukturu. "Teorijski izračuni dalje su identificirali podrijetlo vrtnji", rekla je profesorica Małgorzata Wierzbowska, još jedna koautorica, u priopćenju za javnost.
Napredak u kvantnom računalstvu
Kvantno računalstvo još je jedno područje računalstva koje brzo napreduje. Honeywell je nedavno objavio da je postavio novi rekord za kvantni volumen, mjeru ukupne izvedbe.
"Ova visoka izvedba, u kombinaciji s mjerenjem srednjeg kruga niske pogreške, pruža jedinstvene mogućnosti s kojima razvijači kvantnih algoritama mogu inovirati," rekla je tvrtka u objavi.
Dok se klasična računala oslanjaju na binarne bitove (jedinice ili nule), kvantna računala obrađuju informacije putem qubita, koji zbog kvantne mehanike mogu postojati ili kao jedan ili kao nula ili oboje u isto vrijeme - eksponencijalno povećavajući snagu obrade, Levy je rekao.
Kvantna računala mogu pokrenuti niz značajnih aplikacija za znanstvene i poslovne probleme za koje se ranije smatralo da su nemoguće, rekao je Levy. Uobičajene mjere brzine poput megaherca ne primjenjuju se na kvantno računalstvo.
Važan dio kvantnih računala nije brzina na način na koji mislimo o brzini s tradicionalnim računalima. "Zapravo, ti uređaji često rade puno većim brzinama od kvantnih računala", rekao je Levy.
"Stvar je u tome da kvantna računala mogu pokrenuti niz važnih aplikacija za znanstvene i poslovne probleme za koje se ranije smatralo da su nemoguće."
Ako kvantna računala ikada postanu praktična, načini na koje bi tehnologija mogla utjecati na živote pojedinaca putem istraživanja i otkrića su beskrajni, rekao je Levy.
"Zamislite izgradnju kvantne računalne aplikacije dovoljne za simulaciju sigurnosti i učinkovitosti kliničkih ispitivanja lijekova - bez da ih ikada testirate na stvarnoj osobi," rekao je.
"Ili čak kvantna računalna aplikacija koja može simulirati cijele modele ekosustava, pomažući nam da bolje upravljamo i borimo se protiv učinaka klimatskih promjena."
Kvantna računala u ranoj fazi već postoje, ali istraživači se bore da im pronađu praktičnu primjenu. Levy je rekao da Seeqc planira u roku od tri godine isporučiti "kvantnu arhitekturu koja je izgrađena oko problema iz stvarnog svijeta i ima mogućnost skaliranja kako bi zadovoljila potrebe poduzeća."
Kvantna računala neće biti dostupna prosječnom korisniku godinama, rekao je Levy. "Ali poslovne aplikacije za tehnologiju već se očituju u industrijama s velikim brojem podataka kao što su farmaceutski razvoj, optimizacija logistike i kvantna kemija", dodao je.
