Βασικά Takeaways
- Ερευνητές του MIT βρήκαν έναν τρόπο να κατασκευάσουν μικρότερους κβαντικούς υπολογιστές.
- Οι ειδικοί λένε ότι τα gadget που τροφοδοτούνται από κβαντικούς υπολογιστές είναι πιθανά, αλλά πιθανότατα πολύ μακριά.
-
Τα smartphone που χρησιμοποιούν κβαντικά εφέ θα μπορούσαν να προσφέρουν καλύτερη ασφάλεια.
Οι κβαντικοί υπολογιστές θα μπορούσαν μια μέρα να τροφοδοτήσουν τα gadget στην τσέπη σας.
Οι μικρότεροι τρέχοντες κβαντικοί υπολογιστές είναι πολύ ογκώδεις για να είναι φορητοί, αλλά οι ερευνητές του MIT έχουν πλέον χρησιμοποιήσει εξαιρετικά λεπτά υλικά για να κατασκευάσουν υπεραγώγιμα qubits, το ισοδύναμο των τρανζίστορ με κβαντικό υπολογιστή. Αποτελεί μέρος μιας επιταχυνόμενης προσπάθειας να γίνουν οι κβαντικοί υπολογιστές πρακτικοί για καθημερινή χρήση.
"Οι κβαντικές συσκευές, ιδιαίτερα για ανίχνευση που ενεργοποιούνται από την κβαντική τεχνολογία στερεάς κατάστασης, είναι σε καλό δρόμο για να αποκτήσουν το μέγεθος "προσωπικών ηλεκτρονικών", " Prineha Narang, καθηγήτρια υπολογιστικής επιστήμης υλικών στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ που μελετά κβαντικούς υπολογιστές (ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη του MIT), είπε στο Lifewire σε μια συνέντευξη μέσω email. "Πολλά πλεονεκτήματα για τους μικρούς αισθητήρες αποτυπώματος, ιδιαίτερα τους κατανεμημένους κβαντικούς αισθητήρες."
Συρρίκνωση του χάσματος
Το κλειδί για τη δημιουργία ενός πιο πρακτικού κβαντικού υπολογιστή είναι εν μέρει το μέγεθος. Τα τρανζίστορ σε κανονικούς υπολογιστές κατασκευάζονται σε κλίμακες νανομέτρων, ενώ τα υπεραγώγιμα qubit, το κβαντομηχανικό ανάλογο ενός κλασικού bit, εξακολουθούν να μετρώνται σε χιλιοστά.
Οι ερευνητές του MIT κατασκεύασαν υπεραγώγιμα qubits που έχουν μέγεθος τουλάχιστον το ένα εκατοστό των συμβατικών σχεδίων και υποφέρουν από λιγότερες παρεμβολές μεταξύ γειτονικών qubits.
Οι ερευνητές απέδειξαν σε μια πρόσφατη εργασία ότι το εξαγωνικό νιτρίδιο του βορίου, ένα υλικό που αποτελείται από λίγες μόνο μονοστοιβάδες ατόμων, μπορεί να στοιβαχτεί για να σχηματίσει τον μονωτή στους πυκνωτές σε ένα υπεραγώγιμο qubit. Αυτό το υλικό επιτρέπει πυκνωτές που είναι πολύ μικρότεροι από αυτούς που χρησιμοποιούνται συνήθως σε ένα qubit, γεγονός που συρρικνώνει το αποτύπωμά του χωρίς να θυσιάζει σημαντικά την απόδοση.
"Αυτή τη στιγμή, μπορούμε να έχουμε ίσως 50 ή 100 qubits σε μια συσκευή, αλλά για πρακτική χρήση στο μέλλον, θα χρειαστούμε χιλιάδες ή εκατομμύρια qubits σε μια συσκευή", ένας από τους συγγραφείς της εφημερίδας, ο Joel Wang, ανέφερε σε δελτίο τύπου. "Έτσι, θα είναι πολύ σημαντικό να μικρύνετε το μέγεθος κάθε μεμονωμένου qubit και ταυτόχρονα να αποφύγετε την ανεπιθύμητη διασταύρωση μεταξύ αυτών των εκατοντάδων χιλιάδων qubit."
Αρχή αβεβαιότητας
Παρά την πρόσφατη δουλειά στο MIT, μην υπολογίζετε ότι θα τελειώσετε για να αγοράσετε ένα κβαντικό iPhone σύντομα.
Οι κβαντικοί υπολογιστές είναι πιθανό να παραμείνουν σε κέντρα δεδομένων και εργαστήρια για το άμεσο μέλλον, είπε ο Τζέιμς Σάντερς, αναλυτής που καλύπτει τους κβαντικούς υπολογιστές, σε συνέντευξή του στο Lifewire. Οι περισσότεροι κβαντικοί υπολογιστές απαιτούν εξειδικευμένο εξοπλισμό ψύξης για να φέρουν τις συστοιχίες qubit σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες. Τούτου λεχθέντος, η κβαντική εκκίνηση Quantum Brilliance ανέπτυξε πρόσφατα έναν κβαντικό υπολογιστή που έχει το μέγεθος ενός κουτιού μεσημεριανού γεύματος και μπορεί να λειτουργεί σε θερμοκρασία δωματίου.
Ωστόσο, πιο πρακτικές χρήσεις της κβαντικής μηχανικής σε gadget μπορεί να είναι η χρήση κβαντικών αρχών όπως η εμπλοκή και η υπέρθεση. Αυτές οι παράξενες ιδιορρυθμίες του κβαντικού κόσμου μπορεί να προσφέρουν περισσότερη ασφάλεια στις προσωπικές συσκευές που τις χρησιμοποιούν. Η Samsung ανακοίνωσε το πρώτο της smartphone που βασίζεται σε κβαντική τεχνολογία, το Quantum 2, το οποίο περιλαμβάνει τη μικρότερη κβαντική γεννήτρια τυχαίων αριθμών στον κόσμο για καλύτερη ασφάλεια.
"Η ασφάλεια που παρέχεται από την κβαντική τεχνολογία δεν μπορεί καταρχήν να σπάσει, επομένως ένα τηλέφωνο εξοπλισμένο με κβαντική τεχνολογία θα μπορούσε να είναι απολύτως ασφαλές", είπε ο Jitesh Lalwani, ο ιδρυτής μιας εκκίνησης κβαντικών υπολογιστών, σε μια συνέντευξη στο Lifewire.
Οι κβαντικοί υπολογιστές θα μπορούσαν επίσης να επιτρέψουν την εξελιγμένη μηχανική μάθηση, επιτρέποντας καλύτερη αναγνώριση προσώπου και φωνής, είπε ο Yuval Boger, CMO της εταιρείας λογισμικού κβαντικών υπολογιστών Classiq, σε μια συνέντευξη στο Lifewire. Χρησιμοποιώντας κβαντικούς υπολογιστές, μπορούν να δημιουργηθούν καλύτερες μπαταρίες smartphone - ελαφρύτερες και με μεγαλύτερη χωρητικότητα ενέργειας. Τα αυτόνομα αυτοκίνητα θα μπορούσαν επίσης να χρησιμοποιούν κβαντικό υπολογισμό για να επιτύχουν καλύτερες επιδόσεις, καθώς και για να ακολουθήσουν βέλτιστες διαδρομές και να έχουν καλύτερους αισθητήρες.
"Αυτή τη στιγμή, μπορούμε να έχουμε ίσως 50 ή 100 qubits σε μια συσκευή, αλλά για πρακτική χρήση στο μέλλον, θα χρειαστούμε χιλιάδες ή εκατομμύρια qubits…"
Rainer Martini, ειδικός στις κβαντικές επικοινωνίες στο Steven Institute of Technology, είπε στο Lifewire σε μια συνέντευξη μέσω email ότι ένας κβαντικός υπολογιστής θα μπορούσε μια μέρα να αποτελέσει τη βάση ενός υπερ-έξυπνου συντρόφου.
"Φανταστείτε τώρα ότι θα μπορούσατε να έχετε μια εξαιρετικά αυξημένη υπολογιστική ισχύ στο χέρι - όπου το τηλέφωνο όχι μόνο αναγνωρίζει τις λέξεις, αλλά και τον τόνο της φωνής σας, το περιβάλλον, ακόμη και παρακολουθεί και ερμηνεύει τις εκφράσεις του προσώπου σας, όπως καθώς και το περιβάλλον σας και τα άτομα που βρίσκονται κοντά», είπε ο Martini."Βάσει της αυξημένης υπολογιστικής ισχύος, το τηλέφωνο θα μπορεί να χρησιμοποιεί όλη αυτή την είσοδο για να αλληλεπιδρά με τον χρήστη."
