Key Takeaway
- Penyelidik mengatakan bahawa menggunakan bahan dua dimensi boleh membawa kepada komputer yang lebih pantas.
- Penemuan itu boleh menjadi sebahagian daripada revolusi yang akan datang dalam bidang yang merangkumi komputer kuantum.
- Honeywell baru-baru ini mengumumkan bahawa ia telah mencipta rekod baharu untuk volum kuantum, ukuran prestasi keseluruhan.
Kemajuan terkini dalam fizik boleh bermakna komputer yang jauh lebih pantas membawa kepada revolusi dalam segala hal daripada penemuan dadah kepada memahami kesan perubahan iklim, kata pakar.
Para saintis telah mengesan dan memetakan putaran elektronik dalam jenis transistor baharu. Penyelidikan ini boleh membawa kepada komputer yang lebih pantas yang memanfaatkan kemagnetan semula jadi elektron dan bukannya hanya casnya. Penemuan itu boleh menjadi sebahagian daripada revolusi yang akan datang dalam bidang yang merangkumi komputer kuantum.
"Komputer kuantum memproses maklumat dengan cara yang berbeza secara asasnya daripada komputer klasik, yang membolehkan mereka menyelesaikan masalah yang hampir tidak dapat diselesaikan dengan komputer klasik masa kini, " John Levy, pengasas bersama dan Ketua Pegawai Eksekutif firma pengkomputeran kuantum Seeqc, berkata dalam temu bual e-mel.
"Sebagai contoh, dalam percubaan yang dilakukan oleh Google dan NASA, hasil daripada aplikasi kuantum tertentu dijana dalam beberapa minit berbanding dengan anggaran 10, 000 tahun ia akan mengambil komputer super paling berkuasa dalam dunia."
Bahan Dua Dimensi
Dalam penemuan baru-baru ini, saintis menyelidik bidang baharu yang dipanggil spintronics, yang menggunakan putaran elektron untuk melakukan pengiraan. Elektronik semasa menggunakan cas elektron untuk membuat pengiraan. Tetapi memantau putaran elektron terbukti sukar.
Sebuah pasukan yang diketuai oleh Bahagian Sains Bahan di Universiti Tsukuba mendakwa telah menggunakan resonans putaran elektron (ESR) untuk memantau bilangan dan lokasi putaran tidak berpasangan yang bergerak melalui transistor molibdenum disulfida. ESR menggunakan prinsip fizikal yang sama seperti mesin MRI yang mencipta imej perubatan.
“Bayangkan membina aplikasi komputer kuantum yang mencukupi untuk mensimulasikan keselamatan dan keberkesanan ujian ubat klinikal-tanpa mengujinya pada orang sebenar.”
Untuk mengukur transistor, peranti perlu disejukkan kepada hanya 4 darjah di atas sifar mutlak. "Isyarat ESR diukur serentak dengan arus longkang dan pintu," kata Profesor Kazuhiro Marumoto, pengarang bersama kajian itu, dalam satu kenyataan berita.
Sebatian yang dipanggil molibdenum disulfida telah digunakan kerana atomnya membentuk struktur dua dimensi (2D) yang hampir rata. "Pengiraan teori selanjutnya mengenal pasti asal-usul putaran, " kata Profesor Małgorzata Wierzbowska, seorang lagi pengarang bersama, dalam siaran berita.
Kemajuan dalam Pengkomputeran Kuantum
Pengkomputeran kuantum ialah satu lagi bidang pengkomputeran yang sedang berkembang pesat. Honeywell baru-baru ini mengumumkan bahawa ia telah menetapkan rekod baharu untuk volum kuantum, ukuran prestasi keseluruhan.
"Prestasi tinggi ini, digabungkan dengan pengukuran litar tengah ralat rendah, menyediakan keupayaan unik yang boleh dilakukan oleh pembangun algoritma kuantum," kata syarikat itu dalam keluaran.
Walaupun komputer klasik bergantung pada bit binari (satu atau sifar), komputer kuantum memproses maklumat melalui qubit, yang disebabkan oleh mekanik kuantum, boleh wujud sama ada sebagai satu atau sifar atau kedua-duanya pada masa yang sama- meningkatkan kuasa pemprosesan secara eksponen, Levy berkata.
Komputer kuantum boleh menjalankan pelbagai aplikasi masalah saintifik dan perniagaan penting yang sebelum ini dianggap mustahil, kata Levy. Ukuran kelajuan biasa seperti megahertz tidak digunakan untuk pengkomputeran kuantum.
Bahagian penting tentang komputer kuantum bukanlah tentang kelajuan dalam cara kita berfikir tentang kelajuan dengan komputer tradisional. "Malah, peranti tersebut selalunya beroperasi pada kelajuan yang jauh lebih tinggi daripada komputer kuantum," kata Levy.
"Intinya ialah komputer kuantum boleh menjalankan pelbagai aplikasi masalah saintifik dan perniagaan penting yang sebelum ini dianggap mustahil."
Jika komputer kuantum menjadi praktikal, cara teknologi boleh memberi kesan kepada kehidupan individu melalui penyelidikan dan penemuan adalah tidak berkesudahan, kata Levy.
"Bayangkan membina aplikasi komputer kuantum yang mencukupi untuk mensimulasikan keselamatan dan keberkesanan ujian ubat klinikal-tanpa mengujinya pada orang sebenar," katanya.
"Atau juga aplikasi komputer kuantum yang boleh mensimulasikan keseluruhan model ekosistem, membantu kami mengurus dan memerangi kesan perubahan iklim dengan lebih baik."
Komputer kuantum peringkat awal sudah wujud, tetapi penyelidik sedang bergelut untuk mencari kegunaan praktikal untuknya. Levy berkata bahawa Seeqc merancang untuk menyampaikan dalam tempoh tiga tahun "seni bina kuantum yang dibina berdasarkan masalah dunia sebenar dan mempunyai keupayaan untuk skala untuk memenuhi keperluan perniagaan."
Komputer kuantum tidak akan tersedia untuk pengguna biasa selama bertahun-tahun, kata Levy. "Tetapi aplikasi perniagaan untuk teknologi itu sudah menjadi jelas dalam industri intensif data seperti pembangunan farmaseutikal, pengoptimuman logistik dan kimia kuantum," tambahnya.
