موارد مهم
- محققان می گویند که استفاده از مواد دو بعدی می تواند به رایانه های سریعتر منجر شود.
- این کشف می تواند بخشی از یک انقلاب آینده در زمینه ای باشد که شامل رایانه های کوانتومی می شود.
- Honeywell اخیراً اعلام کرد که رکورد جدیدی را برای حجم کوانتومی، معیاری برای عملکرد کلی، ثبت کرده است.
به گفته کارشناسان، پیشرفت‌های اخیر در فیزیک می‌تواند به معنای رایانه‌های بسیار سریعتر باشد که منجر به انقلابی در همه چیز از کشف دارو گرفته تا درک اثرات تغییرات آب و هوا می‌شود.
دانشمندان چرخش های الکترونیکی را در نوع جدیدی از ترانزیستور شناسایی و نقشه برداری کردند. این تحقیق ممکن است به رایانه‌های سریع‌تری منجر شود که از مغناطیس طبیعی الکترون‌ها به جای شارژ آنها استفاده می‌کنند. این کشف می‌تواند بخشی از یک انقلاب آتی در این زمینه باشد که شامل رایانه‌های کوانتومی می‌شود.
جان لوی، یکی از بنیانگذاران و مدیر عامل شرکت محاسبات کوانتومی Seeqc، رایانه های کوانتومی اطلاعات را به روشی اساسی متفاوت از رایانه های کلاسیک پردازش می کنند، که آنها را قادر می سازد مسائلی را حل کنند که تقریباً با رایانه های کلاسیک امروزی قابل حل نیستند. در یک مصاحبه ایمیلی گفت.
"برای مثال، در آزمایشی که توسط گوگل و ناسا انجام شد، نتایج یک برنامه کوانتومی خاص در تعداد کمی از دقیقه در مقایسه با ۱۰۰۰۰ سال تخمین زده شده برای قدرتمندترین ابررایانه در جهان تولید شد. دنیا."
مواد دو بعدی
در یک کشف اخیر، دانشمندان در حوزه جدیدی به نام اسپینترونیک تحقیق کردند که از اسپین الکترون ها برای انجام محاسبات استفاده می کند. الکترونیک فعلی از بار الکترون برای انجام محاسبات استفاده می کند. اما نظارت بر اسپین الکترون‌ها دشوار است.
تیمی به رهبری بخش علوم مواد در دانشگاه تسوکوبا ادعا می کند که از رزونانس اسپین الکترون (ESR) برای نظارت بر تعداد و مکان اسپین های جفت نشده که در یک ترانزیستور دی سولفید مولیبدن حرکت می کنند استفاده کرده اند. ESR از همان اصل فیزیکی دستگاه‌های MRI استفاده می‌کند که تصاویر پزشکی ایجاد می‌کنند.
"تصور کنید یک برنامه کامپیوتری کوانتومی بسازید که برای شبیه سازی ایمنی و کارآیی آزمایشات دارویی بالینی کافی باشد - بدون اینکه هرگز آنها را روی یک شخص واقعی آزمایش کنید."
برای اندازه گیری ترانزیستور، دستگاه باید فقط تا 4 درجه بالای صفر مطلق خنک می شد. پروفسور کازوهیرو ماروموتو، یکی از نویسندگان این مطالعه، در یک بیانیه خبری گفت: "سیگنال های ESR همزمان با جریان های تخلیه و دروازه اندازه گیری شد."
ترکیبی به نام دی سولفید مولیبدن استفاده شد زیرا اتم های آن یک ساختار تقریباً مسطح دو بعدی (2D) تشکیل می دهند. پروفسور مالگورزاتا ویرزبووسکا، یکی دیگر از نویسندگان، در این خبر گفت: «محاسبات نظری منشأ چرخش‌ها را بیشتر شناسایی کرد.»
پیشرفت در محاسبات کوانتومی
محاسبات کوانتومی حوزه دیگری از محاسبات است که به سرعت در حال پیشرفت است. هانیول اخیراً اعلام کرد که رکورد جدیدی را برای حجم کوانتومی، معیاری برای عملکرد کلی، ثبت کرده است.
"این عملکرد بالا، همراه با اندازه گیری مدار میانی با خطای کم، قابلیت های منحصر به فردی را ارائه می دهد که توسعه دهندگان الگوریتم کوانتومی می توانند با آن نوآوری کنند."
در حالی که رایانه‌های کلاسیک به بیت‌های باینری (یک یا صفر) متکی هستند، رایانه‌های کوانتومی اطلاعات را از طریق کیوبیت‌ها پردازش می‌کنند، که به دلیل مکانیک کوانتومی، می‌توانند به صورت یک یا صفر یا هر دو در یک زمان وجود داشته باشند - قدرت پردازش به طور تصاعدی افزایش می‌یابد. لوی گفت.
لوی گفت: رایانه های کوانتومی می توانند مجموعه ای از برنامه های کاربردی مهم علمی و تجاری را اجرا کنند که قبلاً غیرممکن تصور می شد. معیارهای معمول سرعت مانند مگاهرتز برای محاسبات کوانتومی اعمال نمی شود.
بخش مهم در مورد رایانه‌های کوانتومی به طرزی که ما در مورد سرعت با رایانه‌های سنتی فکر می‌کنیم، به سرعت مربوط نمی‌شود. لوی گفت: «در واقع، این دستگاه‌ها اغلب با سرعت بسیار بالاتری نسبت به رایانه‌های کوانتومی کار می‌کنند.»
"نکته این است که کامپیوترهای کوانتومی می توانند مجموعه ای از برنامه های کاربردی مهم علمی و تجاری را که قبلا غیرممکن تصور می شد اجرا کنند."
اگر کامپیوترهای کوانتومی عملی شوند، روش هایی که این فناوری می تواند از طریق تحقیق و اکتشاف بر زندگی افراد تأثیر بگذارد بی پایان است.
"تصور کنید یک برنامه کامپیوتری کوانتومی بسازید که برای شبیه سازی ایمنی و کارآیی آزمایشات دارویی بالینی کافی باشد - بدون اینکه هرگز آنها را روی یک شخص واقعی آزمایش کنید."
"یا حتی یک برنامه کامپیوتری کوانتومی که می تواند کل مدل های اکوسیستم را شبیه سازی کند، به ما کمک می کند تا اثرات تغییرات آب و هوایی را بهتر مدیریت و مبارزه کنیم."
کامپیوترهای کوانتومی در مراحل اولیه در حال حاضر وجود دارند، اما محققان در تلاش برای یافتن کاربرد عملی آنها هستند. لوی گفت که Seeqc قصد دارد ظرف سه سال «معماری کوانتومی را ارائه کند که حول مسائل دنیای واقعی ساخته شده و توانایی مقیاس‌پذیری برای پاسخگویی به نیازهای کسب‌وکارها را دارد."
لوی گفت: کامپیوترهای کوانتومی برای سال‌ها برای کاربر عادی در دسترس نخواهند بود. او افزود: «اما کاربردهای تجاری این فناوری در حال حاضر خود را در صنایع داده فشرده مانند توسعه داروسازی، بهینه‌سازی لجستیک و شیمی کوانتومی آشکار کرده‌اند.»
