Vom pute face lucruri la care nici nu am putut visa!
Oamenii de știință urmează visul unui computer cuantic – tehnologie care ne-ar acorda o putere de procesare fără precedent – şi iată a apărut prima ocazie reală de până acum, fiindcă recent a fost dezvăluit primul proiect open-source a unui computer cuantic practic.
Acest proiect, care definește modul cum poate fi creat un computer cuantic de mărimea unui teren de fotbal, pretinde să rezolve problemele anterior „incasabile”, folosind tehnologiile existente – ceea ce înseamnă că tehnologia revoluționară este deja la îndemâna noastră.
„Noi acum am publicat piuliţile şi şuruburile reale a planului de construcție a unui computer cuantic ce va fi accesibil pe scară largă”, a declarat pentru The Independent, Winfried Hensinger, un membru al echipei de la Ion Quantum Technology Group al Universității Sussex din Marea Britanie.
„Viaţa se va schimba complet. Noi vom fi capabili să facem anumite lucruri despre care nici nu puteam visa mai înainte”.
În cazul dacă nu sunteți până în prezent la curent cu întreaga sagă a calcului cuantic, e bine să ştiţi că, tehnologia a fost teoretizată (en) pentru prima dată în anul în 1982 de laureatul premiului Nobel, fizicianul Richard Feynman.
Rămâne să fie construită o oarecare formă practică, dar ea este dispusă să revoluționeze pe viitor modul în care vor fi prelucrate cantități masive de date pe viitor.
Spre deosebire de computerele de astăzi, care sunt limitate la codul binar de „0” şi „1” biţi, calculatoarele cuantice sunt bazate pe qubiţi.
Datorită efectului cuantic „sinistru”, cunoscut sub numele de inseparabilitate cuantică care are loc la nivelul celor mai mici dimensiuni ale materiei, fiecare qubit poate lua una din stările 0, 1, sau o ‘superpoziţie’ a celor două.
Vedeţi şi: 10 curiozitaţi din fizică şi lucruri ciudate
Deci, în schimb de a avea biţi, care pot fi doar 0 sau 1 la un moment dat, qubiţii por fi orice şi totul dintr-o dată.
Acest lucru înseamnă că ei pot efectua mai multe calcule simultan, oferindu-le un potențial de procesare de o capacitate fără precedent.
Cât de fără precedent?
Ei bine, Google a pretins că ‘computerul său cuantic’ D-Wave 2X, este de 100 de milioane de ori mai rapid decât laptopul vostru (en) şi conform părerii unanime acesta încă nu este un computer cuantic adevărat (en) – un calculator cuantic real are un potențial de transformare mult mai mare ca acesta.
În timp ce echipele din întreaga lume se întrec pentru a construi primul computer cuantic adevărat – procesul este lent, deoarece valorificarea efectului ciudat al inseparabilităţii nu este o sarcină ușoară.
Până în prezent, oamenii de știință au fost în măsură să construiască dispozitive cu doar puţin mai mult de 10 sau 15 quibiţi, ce nu poate fi util pentru nimeni.
„Maşinele de laborator suferă de un fel de colaps numit decoerenţă, atunci când qubiţii îşi pierd ambiguitatea şi devin pur şi simplu 1 sau 0 – un obstacol tehnic pentru construcția calculatoarelor cuantice practice „, explică Paul Rincon pentru BBC News.
„Cu conceptul nostru, noi introducem o metodă ce corectează aceste erori, permițând construcția unui dispozitiv pe scară largă”, a spus Hensinger (en).
„Pentru o utilizare cu adevărat captivantă a calculatoarelor cuantice, cum ar fi inventarea de noi medicamente sau înțelegerea structurii realității în sine, înțelegerea Universului, proiectarea de noi materiale, în loc de 10 sau 15 qubiţi, am nevoie de mult mai mulți qubiţi, posibil până la 10 miliarde de biţi cuantici la urma urmei”.
Vedeţi şi: Calculatoarele cuantice la un pas mai aproape după descoperirea australiană
Hensinger şi echipa sa afirmă că noul lor model se bazează pe tehnologiile existente, ce pot depăși principalele probleme care au împiedicat dezvoltarea pe scară largă a unor calculatoare cuantice practice, cărora, de fapt, li s-ar putea, de găsit o utilizarea în afara laboratorului.
Abordarea constă în utilizarea ionilor (atomi încărcați) prinși în câmpuri magnetice ca qubiţi, şi acestea vor exista ca un sistem de mii de module pătrate de dimensiunea mâinii.
Aceste module pătrate vor fi interschimbabile – capabile să fie adăugate sau înlocuite la dorință – ceea ce teoretic înseamnă că veți putea construit un computer cuantic de mărimea care vă place.
Fiecare din aceste module va conține undeva în jur de 2500 de qubiţi, iar câmpurile magnetice le vor proteja de interferentă, pentru a le păstra stările cuantice.
Când computerul va fi pornit, operațiile se vor efectua prin interacțiunea dintre ioni, facilitată prin schimbarea grilei modulare într-un mod care îi va îndruma uşor unul spre celălalt .
Imaginați-va acest lucru ca mișcarea lui Pac-man pe traseele labirintului generate la întâmplare.
Echipa explică că, modelele de calculatoare cuantice propuse anterior foloseau conexiuni de fibră optică pentru a lega modulele individuale a computerului, în schimb matricea lor utilizează câmpurile electrice pentru a transporta ionii de la un modul la altul.
Ei spun că, această abordare permite viteze de conexiune dintre modulele computerului cuantic de 100 000 de ori mai rapide şi permite calculatorului să opereze la temperatura camerei, ce îl face diferit de modelele alternative, care necesită materiale supraconductoare răcite la temperaturi nepractice.
O altă pretinsă îmbunătățire făcută de echipă este că, în loc de a utiliza lasere individuale pentru a menține qubiţii pe loc, în schimb, ei vor opera un câmp de radiații microunde de-a lungul întregului sistem.
Pentru a regla frecventa interacțiune individuală a qubiţilor cu un câmp mai larg, ei doar trebuie să aplice o tensiune locală, Elizabeth Gibney explică pentru Nature.
Proiectul care acum este disponibil de a fi utilizat de orice echipă de cercetători, poate fi folosit pentru a construi un computer cuantic care ar putea umple o clădire mare.
Hensinger şi echipa sa spun că, ei speră de a avea propria lor versiune funcțională în doar doi ani.
„Acesta numai este un studiu academic, realmente sunt toate tehnologiile necesare pentru un astfel de dispozitiv”, a declarat el pentru The Independent.
La această etapă, suntem doar sceptici, dar prudent excitați – un sentiment împărtășit de alţi cercetători în domeniu.
Precum a declarat pentru Nature Andrea Morello, un fizician de la Universitatea South Wales din Australia, care a construit propria tehnologie de calcul cuantic, deşi proiectul prezintă unele dintre propriile sale probleme dificile, „eu cred că aceasta este o lucrare de referință şi va fi una foarte influentă în comunitate pentru mulți ani înainte”.
Cercetarea a fost publicată în Science Advances.
Lasă un răspuns