Alimlər praktiki gündəlik istifadədə kvant hesablamalarının tətbiqi üzərində illərdir işləyirlər. Belə texnologiyanın ilk uğurlu nümayişi 1990-cı illərin sonlarında baş versə də, kvant kompüterləri kövrəkdir və onların düzgün işləməsini təmin etmək üçün ciddi texniki xidmət tələb edir, bu da onların gündəlik tətbiqlərdə istifadə üçün yaradılmasını olduqca çətinləşdirir.
Kvant kompüterinin ən mürəkkəb hissələrindən biri induktorlar və kondansatörləri ehtiva edən və superkeçirici dövrələrə əsaslanan kvant hesablamalarının tərkib hissəsi olan superkeçirici kubitdir. Bununla belə, son araşdırmalara görə, superkeçirici kubit, ultra nazik materiallardan istifadə edərək yeni növ kubit inkişaf etdirən Massaçusets Texnologiya İnstitutunun alimləri sayəsində kiçilə bilər.
Qubit texnologiyanın başa düşülməsi çətin elementdir, çünki o, kvant mexanikasının bütün qeyri-müəyyənliklərini özündə daşıyır. Normal kompüter biti ikili olsa da, 1 və ya 0 deməkdir, bir kubit eyni anda 1, 0 və ya hər ikisi ola bilər. Bu, iki fərqli dalğa uzunluğunun və ya hissəciklərin eyni məkanda birlikdə mövcud olması üçün birləşdirilə biləcəyi kvant superpozisiyasına bağlıdır. Əsasən, hissəcik eyni anda iki yerdə ola bilər ki, bu da qubitin eyni vaxtda 1 və ya 0 olmasına imkan verir.Bu, kvant kompüterlərinə verilənlər üçün yer qənaət etməyə, həmçinin alqoritmləri daha səmərəli yerinə yetirməyə imkan verir.
İşləmək üçün qubitlər mütləq sıfır Kelvinə yaxın dondurucu temperaturda saxlanılmalıdır. Bu, kvant kompüterinin qurulmasını bahalı və çox çətinləşdirir. Bu qubitlər fərdi hissəciklərdən də istifadə etdikləri üçün digər vibrasiyalara, hətta kiçik olanlara da çox həssas ola bilərlər. Qubitlərin əksəriyyəti kvant kompüterini kütləvi hala gətirə bilən xüsusi superkeçirici alüminium dövrədən ibarətdir.
Massaçusets Texnologiya İnstitutunun alimləri ultra nazik materialdan istifadə edərək kubitlərin adi ölçüsünə meydan oxuyurlar. Bor nitridi kimi bu materiallar yalnız bir neçə qat qalınlığındadır. Tədqiqatçılar qubit kondansatörünün içərisində izolyator yaratmaq üçün altıbucaqlı bor nitridindən istifadə ediblər. Bu, kondansatörün ölçüsünü azaltmağa imkan verir ki, bu da kubitləri ümumi olaraq daha kiçik edir. Tədqiqatçılar tapdılar ki, onlar yeni materialdan ənənəvi ölçüdən yüzdə bir kiçik kubitlər yarada bilərlər.
Bu, təkcə kvant kompüterinin ölçüsünü azaltmağa kömək etməyəcək, həm də kvant kompüterinin işinə mane ola biləcək kubitlər arasında müdaxiləni və ya çarpaz əlaqəni azaldacaq.
Bu araşdırma hələ çox iş görülməli olduğunu desə də, kvant kompüterlərini daha məqbul etmək istiqamətində mühüm addımı vurğulayır. Daha kiçik cihazlarla cəmiyyət üçün bu maşınlardan istifadə etmək asan olacaq və kvant hesablamaları gələcəyimizin vacib hissəsinə çevriləcək.
Həmçinin oxuyun:
- Avropada 5000 kubitdən çox olan ilk kvant kompüteri işə salınıb
- 100 illik kvant fizikası: 1920-ci illərin nəzəriyyələrindən kompüterlərə qədər"uter