#Austrálski vedci vytvorili vôbec prvý kvantový počítačový obvod na svete – taký, ktorý obsahuje všetky základné komponenty, ktoré sa nachádzajú na klasickom počítačovom čipe, ale v kvantovom meradle. Prelomový objav, ktorý bol len pred pár dňami uverejnený v časopise Nature, trval deväť rokov.
„Toto je najvzrušujúcejší objav mojej kariéry,“ povedala pre webový portál ScienceAlert vedúca autorka a kvantová fyzička Michelle Simmons, zakladateľka Silicon Quantum Computing a riaditeľka Centra excelentnosti pre kvantovú výpočtovú a komunikačnú technológiu v UNSW.
Zložité programovanie
Umiestnenie každej kvantovej bodky muselo byť správne, aby obvod mohol napodobňovať, ako elektróny poskakujú pozdĺž reťazca uhlíkov s jednou a dvojitou väzbou v molekule polyacetylénu. Najzložitejšie bolo zisťovanie koľko presne atómov fosforu by malo byť v každej kvantovej bodke, ako ďaleko od seba by mala byť každá bodka. A nakoniec skonštruovať stroj, ktorý dokáže umiestniť drobné bodky presne do správneho usporiadania vnútri kremíkového čipu.
Odpadky, ktoré produkujeme sa už dostali aj do vesmíru: Dokazuje to fotka priamo z Marsu
Ak sú kvantové bodky príliš veľké, interakcia medzi dvoma bodkami je „príliš veľká na to, aby ich bolo možné nezávisle kontrolovať“, tvrdia vedci. Ak sú bodky príliš malé, predstavuje to náhodnosť, pretože každý ďalší atóm fosforu môže podstatne zmeniť množstvo energie, ktorú potrebuje na pridanie ďalšieho elektrónu k bodke.
Výskum na molekulárnej úrovni
Simmons a jej tím nielenže vytvorili to, čo je v podstate funkčný kvantový procesor, ale tiež ho úspešne otestovali modelovaním malej molekuly, v ktorej má každý atóm viacero kvantových stavov – niečo, čo by tradičný počítač len ťažko dosiahol.
Určenie zemetrasení či vybuchnutie sopky: Kozmická metóda merania času môže úplne ovplyvniť náš svet
To naznačuje, že sme teraz o krok bližšie k tomu, aby sme konečne využili kvantový výpočtový výkon, aby sme pochopili viac svet okolo nás, dokonca aj na nižšej úrovni. Na uskutočnenie tohto skoku v kvantových výpočtoch výskumníci použili skenovací tunelový mikroskop v ultra vysokom vákuu na umiestnenie kvantových bodov s presnosťou pod nanometrov.
Využitie kvantových počítačov
Ďalšou potenciálnou aplikáciou pre kvantové výpočty je štúdium umelej fotosyntézy a toho, ako sa svetlo premieňa na chemickú energiu prostredníctvom organického reťazca reakcií. Ďalším veľkým problémom, ktorý by kvantové počítače mohli pomôcť vyriešiť, je tvorba hnojív. Trojité dusíkové väzby sa v súčasnosti prerušujú za podmienok vysokej teploty a tlaku v prítomnosti železného katalyzátora, aby sa vytvoril pevný dusík pre hnojivo.
Buď s nami aj na Instagrame a dozvieš sa o každom novom článku ako prvý!
Zdieľať na