Shkencëtarët australianë kanë krijuar qarkun e parë kompjuterik kuantik në botë - një qark që përmban të gjithë komponentët bazë të një çipi kompjuterik klasik, por në një shkallë kuantike. Zbulimi historik, i botuar dje në revistën Nature, ishte nëntë vjet në përgatitje.
"Ky është një zbulim emocionues në karrierën time," tha për ScienceAlert autori i vjetër dhe fizikanti kuantik Michelle Simmons, themelues i Silicon Quantum Computing dhe drejtor i Qendrës së Ekselencës për Teknologjitë Kuantike të Kompjuterave dhe Komunikimit të UNSW.
Jo vetëm që Simmons dhe ekipi i saj kanë krijuar atë që është në thelb një procesor kuantik funksional, ata gjithashtu e kanë testuar me sukses atë duke simuluar një molekulë të vogël në të cilën çdo atom ka gjendje të shumta kuantike – diçka që një kompjuter tradicional do të kishte vështirësi ta arrinte.
Kjo sugjeron që ne jemi tani një hap më afër për të shfrytëzuar përfundimisht fuqinë e përpunimit kuantik për të kuptuar më mirë botën rreth nesh, qoftë edhe në shkallën më të vogël.
"Në vitet 1950, Richard Feynman tha se ne kurrë nuk do të kuptojmë se si funksionon bota -- si funksionon natyra -- nëse nuk mund të fillojmë ta bëjmë atë në të njëjtën shkallë," tha Simmons për ScienceAlert. “Nëse mund të fillojmë të kuptojmë materialet në këtë nivel, ne mund të krijojmë gjëra që nuk janë bërë kurrë më parë. Pyetja është se si të kontrollohet në të vërtetë natyra në këtë nivel?".
Për të bërë një hap në fushën e llogaritjes kuantike, studiuesit përdorën një mikroskop tunelimi skanues në një vakum jashtëzakonisht të lartë për të vendosur pika kuantike me saktësi nënnanometër. Vendndodhja e secilës pikë kuantike duhet të jetë e saktë në mënyrë që skema të imitojë se si lëvizin elektronet përgjatë një rreshti karbonesh me një ose dy lidhje në molekulën e poliacetilenit.
Pjesa më e vështirë ishte të kuptonim saktësisht se sa atome fosfori duhet të jenë në secilën pikë kuantike, distancën e saktë midis secilës pikë dhe më pas dizenjimi i një makinerie që mund t'i vendoste pikat e vogla në një rend të saktë brenda një çipi silikoni. Nëse pikat kuantike janë shumë të mëdha, ndërveprimi midis dy pikave bëhet "shumë i madh për t'u kontrolluar në mënyrë të pavarur nga njëra-tjetra", thonë studiuesit.
Gjithashtu interesante:
- IBM ka njoftuar planet për të krijuar një procesor kuantik 4000 kubit
- Studiuesit thyen rekordin botëror për komunikimin e koduar kuantik
Polyacetileni u zgjodh sepse është një model i njohur dhe për këtë arsye mund të përdoret për të vërtetuar se kompjuteri po modelon saktë lëvizjen e elektroneve përmes molekulës.
Për shkak se shkencëtarët aktualisht kanë një kuptim të kufizuar se si funksionojnë molekulat në shkallën atomike, ka shumë supozime të përfshira në krijimin e materialeve të reja. "Një nga grailat e shenjtë ka qenë gjithmonë prodhimi i superpërçuesve me temperaturë të lartë," thotë Simmons. Një aplikim tjetër i mundshëm i llogaritjes kuantike është studimi i fotosintezës artificiale dhe se si drita shndërrohet në energji kimike përmes reaksioneve zinxhir organike.
Një problem tjetër i madh që mund të zgjidhin kompjuterët kuantikë është krijimi i plehrave. Lidhjet e trefishta të azotit ndahen aktualisht në kushte të temperaturës dhe presionit të lartë në prani të një katalizatori hekuri për të krijuar azot fiks për pleh. Gjetja e një katalizatori tjetër që mund ta bëjë plehun më efektiv mund të kursejë shumë para dhe energji.
Ju mund ta ndihmoni Ukrainën të luftojë kundër pushtuesve rusë. Mënyra më e mirë për ta bërë këtë është të dhuroni fonde për Forcat e Armatosura të Ukrainës përmes Savelife ose përmes faqes zyrtare NBU.
Lexoni gjithashtu:
- Kompjuteri i parë kuantik i paftohur në botë është instaluar në Australi
- Shkencëtarët kanë gjetur një mënyrë për të kombinuar teorinë e relativitetit dhe mekanikën kuantike