0
Detta centimeterstora kisel-chip kan bidra till att kyla ner quantum bitar.
Bild: Kuan Yen Tan/Aalto-Universitetet
Quantum computing är en ny revolutionerande teknik, men hindren för att skapa livskraftiga kvantdatorer är fortfarande stora.
Att inskränka på den uppgiften är ett team av finska forskare, som har hittat ett sätt att kyla ner quantum bitar, eller qubits, med en quantum-krets kylskåp.
“Min uppfattning, ingen annan har gjort en fristående komponent som kan kyla en kvantmekaniska system”, säger Mikko Möttönen, quantum fysiker och forskningsledare vid Aalto-Universitetet, berättar ZDNet.
Betydelsen av denna utveckling kommer ner till nyckfulla natur qubits. Till skillnad från i traditionella datorer, där elektroniska bitar som är satta till ett värde av noll eller ett, qubits kan samtidigt innehålla värden av noll, en, eller båda. De kan därför utföra fler beräkningar parallellt och lösa komplexa big-data-problem mycket snabbare än dagens system.
Men qubits är mycket känsliga för yttre störningar och måste vara väl isolerad, och att isolering kan i sin tur orsaka dem att värma upp och resultera i beräkningen fel.
Dessutom, varje qubit behöver återställas till sin låga temperatur grundtillståndet i början av en beräkning. Om qubits blir för varm, de håller på och byta mellan olika stater.
Det är där kylning mekanism av den finländska forskargruppen kommer in. Deras system fungerar tunnling av enstaka elektroner genom en 2nm tjock isolator.
Genom att ge elektronerna något mindre energi än vad som krävs för tunneldrivning, att de i stället fånga in de saknade energi från den närliggande quantum enheten, vilket i sin tur förlorar energi och kyler ner.
Denna strategi innebär att de flesta elektriska quantum enheter, inklusive datorer, skulle kunna initieras snabbt och mera tillförlitliga.
Hittills har systemet testats av forskardoktor Kuan Yan Tan med qubit-som supraledande resonators, med resultaten publiceras i den vetenskapliga tidskriften Nature Communications.
“I de experiment vi gjorde med resonator, temperatur resonator vi uppnådde var för hög för kvantdator verksamhet. Så vi måste visa att vi kan coola ner till ännu lägre temperaturer,” Möttönen förklarar.
I tillägg till detta mål, nästa steg för att laget kommer att vara att testa systemet med faktiska quantum bitar och göra sin on-off switch snabbare.
Möttönen uppskattar att det finns fungerande praktiska tillämpningar som skulle kunna vara möjligt i ett par års tid, men säger att det är för tidigt att spekulera när dessa applikationer kan förvandlas till kommersiella produkter.
Möttönen team är bara en av många företag och forskningsorganisationer som arbetar på quantum computing, inklusive teknisk jättarna Google, IBM och Microsoft. Trots alla dessa ansträngningar, Möttönen förblir försiktiga när det pressas om när världen kommer att slutligen se de första kommersiella kvantdator.
“Det är nästan omöjligt att säga när. Men vad jag kan säga är att det är mer sannolikt att vi kommer att få det någon gång än att vi inte gör det,” Möttönen säger.
Tidigare täckning
US Energy Department lab stärker quantum computing resurser
Forskare vid Oak Ridge National Laboratory är få moln tillgång till en D-Våg 2000Q system, som tillåter dem att utforska hybrid design och arkitektur.
Microsoft fördjupar University of Sydney quantum forskning partnerskap
Microsoft har förstärkt sina insatser för att kommersialisera quantum computing, vilket ger universitetet finansiering för ny utrustning, personal och talang, som forskare gräva djupare i den underliggande tekniken.
Accenture, 1QBit partner för drug discovery genom quantum computing
Accenture och quantum computing start 1QBit har samarbetat med den farmaceutiska jätten Biogen att utveckla en quantum-aktiverade molekylär jämförelse ansökan för drug discovery.
IBM syftar till att kommersialisera quantum computing, lanserar API, SDK, och som ser till Q-system under de närmaste åren
IBM lägga lite mer kött på sin färdplan och planer på att kommersialisera quantum computing för företag. För nu, utvecklare kommer att få Api: er och en software developer kit för att spela med qubits.
0