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Dieser eine Zentimeter-großen Silizium-chip kann helfen, kühlen Sie unten Quanten-bits.
Bild: Kuan Yen Tan/Aalto-Universität
Quanten-computing ist eine revolutionäre Technologie, aber auch die Hindernisse für die Schaffung lebensfähiger Quantencomputer erheblich bleiben.
Kratzen an der Aufgabe ist ein team finnischer Forscher, die einen Weg gefunden haben, zum abkühlen Quanten-bits oder qubits, mit einem quantum-circuit-Kühlschrank.
“Nach meinem Verständnis, die kein anderer getan hat, eine eigenständige Komponente, die sich im Kühlschrank ein quantum Systems”, Mikko Möttönen, Quantenphysiker und research team leader an der Aalto-Universität, berichtet ZDNet.
Die Bedeutung dieser Entwicklung kommt es auf die unbeständige Natur der qubits. Im Gegensatz zu traditionellen computing, wo elektronische bits gesetzt sind, auf einen Wert von null oder eins, qubits können gleichzeitig halten die Werte null, eins oder beide. Folglich können Sie Durchführung von mehr Berechnungen parallel und Lösung komplexer big-data-Probleme viel schneller als die heutigen Systeme.
Aber qubits sehr empfindlich auf äußere Störungen und die müssen gut isoliert, und diese isolation kann wiederum dazu führen, dass Sie Hitze bis und führen zu Rechenfehlern.
Außerdem, jedes qubit muss zurückgesetzt werden, um seinen niedrig-Temperatur-Grundzustand zu Beginn einer Berechnung. Wenn qubits zu heiß, halten Sie Umschalten zwischen verschiedenen Staaten.
Dies ist, wo die Kühlung Mechanismus des finnischen Forschungs-team kommt. Ihr system funktioniert durch Tunneln einzelner Elektronen durch eine 2nm Dicke Isolator.
Indem die Elektronen etwas weniger Energie als erforderlich, dass für das tunneling, sind Sie statt dessen erfassen Sie die fehlende Energie aus den nahe gelegenen quantum device, was wiederum Energie verliert und abkühlt.
Dieser Ansatz bedeutet, dass die meisten elektrischen Quanten-Geräten, einschließlich Computern, konnte initialisiert werden, schnell und zuverlässig.
Bisher wurde das system getestet, indem Postdoktorand Yan Kuan Tan mit qubit-wie supraleitende resonatoren, die mit den Ergebnissen veröffentlicht in der wissenschaftlichen Zeitschrift Nature Communications.
“In Experimenten haben wir mit der resonator, der Temperatur des Resonators wir erreicht haben, war zu hoch für Quantencomputer-Operationen. Wir haben also zu zeigen, dass wir abkühlen kann, um noch niedrigere Temperaturen,” Möttönen erklärt.
Zusätzlich zu diesem Ziel, die nächsten Schritte für das team sein wird, das system zu testen mit den tatsächlichen Quanten-bits, und seine on-off-Schalter schneller.
Möttönen schätzt, dass tragfähige praktische Anwendungen möglich sein könnte, in ein paar Jahren’ mal, aber sagt, es ist zu früh, darüber zu spekulieren, wenn diese Anwendungen könnte wiederum in kommerzielle Produkte.
Möttönen team ist nur eines der vielen Unternehmen und Forschungseinrichtungen arbeiten an quantum computing, einschließlich der tech-Giganten Google, IBM und Microsoft. Trotz all dieser Bemühungen, Möttönen bleibt vorsichtig, wenn Sie gedrückt über Wann wird die Welt endlich den ersten kommerziellen Quantencomputer.
“Es ist fast unmöglich, in dieser Phase zu sagen, Wann. Was ich aber sagen kann, ist es eher wahrscheinlich, dass wir bekommen es an einem gewissen Punkt, als dass wir nicht,” Möttönen sagt.
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