موارد مهم
- محققان MIT راهی برای ساخت رایانه های کوانتومی کوچکتر پیدا کرده اند.
- کارشناسان می گویند ابزارهایی که توسط رایانه های کوانتومی کار می کنند امکان پذیر است، اما احتمالاً راه زیادی است.
-
تلفن های هوشمندی که از جلوه های کوانتومی استفاده می کنند می توانند امنیت بهتری ارائه دهند.
کامپیوترهای کوانتومی روزی می توانند ابزارهای موجود در جیب شما را تامین کنند.
کوچکترین کامپیوترهای کوانتومی کنونی برای قابل حمل بودن بیش از حد حجیم هستند، اما محققان MIT اکنون از مواد بسیار نازک برای ساخت کیوبیت‌های ابررسانا، معادل کامپیوترهای کوانتومی ترانزیستورها، استفاده کرده‌اند.این بخشی از یک تلاش سریع برای کاربردی کردن رایانه‌های کوانتومی برای استفاده روزمره است.
پرینها نارنگ، استاد علم مواد محاسباتی در دانشگاه هاروارد که محاسبات کوانتومی را مطالعه می کند، "دستگاه های کوانتومی، به ویژه برای سنجش فعال شده توسط فناوری کوانتومی حالت جامد، در راه رسیدن به اندازه "الکترونیک شخصی" هستند. (که در مطالعه MIT شرکت نداشت)، در یک مصاحبه ایمیلی به Lifewire گفت. "مزایای زیادی برای حسگرهای ردپای کوچک، به ویژه سنسورهای کوانتومی توزیع شده."
کوچک کردن شکاف
کلید ساخت یک کامپیوتر کوانتومی کاربردی تر تا حدی در مورد اندازه است. ترانزیستورها در رایانه‌های معمولی در مقیاس نانومتری ساخته می‌شوند، در حالی که کیوبیت‌های ابررسانا، آنالوگ مکانیکی کوانتومی یک بیت کلاسیک، هنوز در میلی‌متر اندازه‌گیری می‌شوند.
محققان MIT کیوبیت های ابررسانایی ساختند که حداقل یک صدم اندازه طرح های معمولی هستند و از تداخل کمتری بین کیوبیت های همسایه رنج می برند.
محققان در مقاله‌ای اخیر نشان داده‌اند که نیترید بور شش ضلعی، ماده‌ای که فقط از چند لایه تک اتم تشکیل شده است، می‌تواند برای تشکیل عایق در خازن‌ها روی یک کیوبیت ابررسانا روی هم چیده شود. این ماده خازن‌هایی را قادر می‌سازد که بسیار کوچکتر از خازن‌هایی هستند که معمولاً در کیوبیت استفاده می‌شوند، که ردپای آن را بدون کاهش قابل توجهی کاهش می‌دهد.
"در حال حاضر، ما می توانیم شاید 50 یا 100 کیوبیت در یک دستگاه داشته باشیم، اما برای استفاده عملی در آینده، به هزاران یا میلیون ها کیوبیت در یک دستگاه نیاز خواهیم داشت." یکی از نویسندگان مقاله، جوئل وانگ. ، در یک خبرنامه گفته شده است. بنابراین، کوچک کردن اندازه هر کیوبیت و در عین حال اجتناب از گفتگوی متقابل ناخواسته بین این صدها هزار کیوبیت بسیار مهم خواهد بود.»
اصل عدم قطعیت
علی رغم کار اخیر در MIT، برای خرید یک آیفون کوانتومی به این زودی روی تمام شدنش حساب نکنید.
جیمز سندرز، تحلیلگری که محاسبات کوانتومی را پوشش می دهد، در مصاحبه ای با لایف وایر گفت که احتمالاً رایانه های کوانتومی در آینده قابل پیش بینی در مراکز داده و آزمایشگاه ها باقی خواهند ماند. اکثر کامپیوترهای کوانتومی برای رساندن آرایه های کیوبیت به دمای بسیار پایین به تجهیزات خنک کننده تخصصی نیاز دارند. گفتنی است، استارتاپ کوانتومی کوانتوم برلیانس اخیراً یک کامپیوتر کوانتومی ساخته است که به اندازه یک جعبه ناهار است و می تواند در دمای اتاق کار کند.
با این حال، کاربردهای عملی‌تر مکانیک کوانتومی در ابزارها ممکن است استفاده از اصول کوانتومی مانند درهم تنیدگی و برهم نهی باشد. این ویژگی‌های عجیب دنیای کوانتومی ممکن است امنیت بیشتری را برای دستگاه‌های شخصی که از آنها استفاده می‌کنند، ایجاد کند. سامسونگ اولین گوشی هوشمند مبتنی بر فناوری کوانتومی خود، Quantum 2 را معرفی کرد که شامل کوچکترین تولیدکننده اعداد تصادفی کوانتومی جهان برای امنیت بهتر است.
"امنیت ارائه شده توسط فناوری کوانتومی در اصل نمی تواند شکسته شود، بنابراین یک تلفن مجهز به فناوری کوانتومی می تواند کاملاً ایمن باشد."
یووال بوگر، مدیر ارشد اجرایی شرکت نرم‌افزار محاسباتی کوانتومی کلاسیک، در مصاحبه‌ای با لایف‌وایر گفت: رایانه‌های کوانتومی همچنین می‌توانند یادگیری ماشینی پیچیده را فعال کنند و امکان تشخیص بهتر چهره و صدا را فراهم کنند. با استفاده از رایانه‌های کوانتومی، باتری‌های بهتری برای گوشی‌های هوشمند - هم سبک‌تر و هم با ظرفیت انرژی بالاتر - می‌توان ایجاد کرد. خودروهای خودران همچنین می‌توانند از محاسبات کوانتومی برای دستیابی به عملکرد بهتر و همچنین مسیرهای بهینه و داشتن حسگرهای بهتر استفاده کنند.
"در حال حاضر، ما می توانیم شاید 50 یا 100 کیوبیت در یک دستگاه داشته باشیم، اما برای استفاده عملی در آینده، به هزاران یا میلیون ها کیوبیت نیاز خواهیم داشت…"
Rainer Martini، کارشناس ارتباطات کوانتومی در موسسه فناوری استیون، در مصاحبه ایمیلی به Lifewire گفت که یک کامپیوتر کوانتومی روزی می‌تواند اساس یک همراه فوق‌هوشمند را تشکیل دهد.
"حالا تصور کنید که می توانید قدرت محاسباتی بسیار افزایش یافته ای داشته باشید، جایی که تلفن نه تنها کلمات را تشخیص می دهد، بلکه لحن صدای شما، محیط، و حتی تماشا و تفسیر حالات چهره شما را به عنوان مارتینی گفت و همچنین اطراف شما و افراد نزدیک شما."بر اساس افزایش قدرت محاسباتی، تلفن می‌تواند از تمام این ورودی برای تعامل با کاربر استفاده کند."
