สถาปัตยกรรมการคำนวณนี้สัญญาว่าจะปฏิวัติโลกของคอมพิวเตอร์ควอนตัม

แม้ว่าโดยปกติจะใช้เวลานานเนื่องจากเราพูดถึงสิ่งใหม่ที่เกี่ยวข้องกับโลกของ การคำนวณควอนตัม และเราทราบข่าวบางสิ่งบางอย่างที่อาจทำให้คุณคิดว่าปัญหานี้เป็นเรื่องปกติมากกว่าที่คิดความจริงก็คือมันตรงกันข้ามเรามีหลักฐานยืนยันสิ่งที่ฉันพูดในงานใหม่ที่เพิ่งเปิดเผยโดย a กลุ่มนักวิจัยจาก มหาวิทยาลัยนิวเซาธ์เวลส์ (ออสเตรเลีย).

ตามที่ทีมนักวิจัยได้ตีพิมพ์ในบทความที่พูดถึงงานของพวกเขาเห็นได้ชัดว่าพวกเขาสามารถพัฒนาและทดสอบได้หลังจากเดือนและเดือนของการพัฒนาและการทดสอบ สถาปัตยกรรมใหม่ สำหรับการคำนวณควอนตัมซึ่งเราสามารถสร้างชิปควอนตัมได้มาก ราคาถูกกว่า, ง่ายต่อการผลิต และเหนือสิ่งอื่นใดสิ่งที่สำคัญมากในปัจจุบันสามารถทำได้ เปิดใช้งานความสามารถในการปรับขนาด ของระบบ

คอมพิวเตอร์ควอนตัมคืออะไร?

ณ จุดนี้เรามาดูกันว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมคืออะไรคร่าวๆและทั้งหมดที่มีให้ เช่น คำอธิบายในระดับสูงมากโดยไม่ต้องลงรายละเอียดเราสามารถพูดคุยเกี่ยวกับความจริงที่ว่าคอมพิวเตอร์ประเภทนี้ใช้ประโยชน์จากสิ่งที่เรียกว่า qubits หรือควอนตัมบิต ควิตเหล่านี้ประกอบขึ้นจากชุดของอนุภาคที่มีพฤติกรรมทางควอนตัม

นี่คือสิ่งที่ทำให้พวกเขาแตกต่างจากระบบคอมพิวเตอร์ทั่วไปโดยที่แต่ละบิตอย่างที่คุณทราบมีเพียงสองสถานะที่เป็นไปได้คือ 0 หรือ 1 แทน qubits สามารถเป็นช่วงเวลาที่กำหนด 1 หรือ 0 แต่ยังทั้งสองอย่างในเวลาเดียวกันนี่คือเหตุผลที่แท้จริงว่าทำไม qbits จึงมีความสามารถในการประมวลผลข้อมูลได้มากกว่าที่เราทราบเล็กน้อย

คอมพิวเตอร์ควอนตัมต้องสร้างขึ้นโดยใช้ qubits จำนวนมากและในทางกลับกันสิ่งเหล่านี้จะต้องเชื่อมโยงกันเพื่อสร้างเครือข่ายขนาดใหญ่ที่สามารถทำการคำนวณควอนตัมเหล่านี้ได้ทั้งหมด ปัจจุบันนักวิจัยได้ทำให้เครือข่ายประเภทนี้ใช้งานได้ยาวนานถึง ช่องว่างระหว่าง qubits มีค่าน้อยนาโนเมตรสิ่งที่ต้องการให้ส่วนประกอบที่เหลือทั้งหมดของระบบที่เราพูดถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ควบคุมหรืออุปกรณ์การอ่านต้องผลิตในระดับนี้

มหาวิทยาลัยนิวเซาท์เวลส์นำเสนอสถาปัตยกรรมแห่งการปฏิวัติสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัม

เมื่อเราพิจารณาทั้งหมดนี้แล้วก็ถึงเวลาที่ต้องกลับไปทำงานที่มหาวิทยาลัยนิวเซาท์เวลส์ซึ่งเห็นได้ชัดว่ามีการพัฒนา qubit ใหม่ที่สามารถปฏิวัติการคำนวณควอนตัมอย่างที่เรารู้กัน เห็นได้ชัดว่าทีมนักวิจัยนำโดย อันเดรีย โมเรลโล y กิลแอร์เม โทซีได้สร้างสิ่งที่พวกเขาเองได้รับบัพติศมา qubit flip-flopซึ่งมีสถาปัตยกรรมที่เราสามารถทำให้โปรเซสเซอร์ควอนตัมถูกลงและผลิตได้ง่ายขึ้น

การออกแบบใหม่นี้มี ลักษณะเฉพาะของการประกอบด้วยอะตอมฟอสฟอรัสแต่ละตัว ที่ฝังอยู่ในชิปซิลิกอนคล้ายกับที่ใช้ในคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องของเราในปัจจุบัน ด้วยการกำหนดค่าใหม่นี้นักพัฒนาจึงสามารถปรับขนาดคอมพิวเตอร์ควอนตัมได้โดยไม่ต้องวางตำแหน่งอะตอมทั้งหมดอย่างแม่นยำซึ่งเป็นแนวทางที่ใช้ในปัจจุบันในเทคนิคอื่น ๆ อีกมากมายที่ออกแบบมาเพื่อปรับขนาดคอมพิวเตอร์ประเภทนี้

ประเด็นหนึ่งที่ทำให้โครงการนี้เป็นการปฏิวัติก็คือการใช้อิเล็กตรอนและนิวเคลียสของอะตอมฟอสฟอรัสทำให้นักวิจัยตระหนักว่าตรงกันข้ามกับสิ่งที่เกิดขึ้นในปัจจุบัน ไม่จำเป็นต้องวางส่วนประกอบทั้งหมดไว้ใกล้กันอีกต่อไป เพื่อให้สามารถคำนวณควอนตัมได้ โดยทั่วไปแล้ว qubits สามารถสื่อสารกันได้ในระยะทางที่ไกลกว่ามากหากข้อมูลถูกเข้ารหัสในสถานะควอนตัมร่วมของอิเล็กตรอนและนิวเคลียสเนื่องจากสามารถ ควบคุมด้วยสัญญาณไฟฟ้า แทนที่จะเป็นแม่เหล็กดังนั้นจึงมั่นใจได้ว่ามีพื้นที่เพียงพอสำหรับการติดตั้งการเชื่อมต่อระหว่างกันที่จำเป็นสายควบคุมและอุปกรณ์การอ่านโดยไม่จำเป็นต้องผลิตในระดับอะตอม