科学者たちは何年もの間、実用的な日常使用における量子コンピューティングの実装に取り組んできました。 このような技術の最初の成功したデモンストレーションは 1990 年代後半に行われましたが、量子コンピューターは壊れやすく、スムーズな動作を確保するために深刻なメンテナンスが必要であるため、日常のアプリケーションで使用するための作成は非常に困難です。
量子コンピューターの最も複雑な部分の つは超伝導キュービットです。これは、インダクターとコンデンサーを含み、超伝導回路に依存する量子コンピューティングのコンポーネントです。 しかし、最近の研究によると、マサチューセッツ工科大学の科学者が極薄材料を使用して新しいタイプの量子ビットを開発しているため、超伝導量子ビットは縮小している可能性があります。
量子ビットは、量子力学のすべての不確実性を伴うため、理解するのが難しい技術要素です。 通常のコンピュータ ビットは 1 または 0 を意味するバイナリですが、キュービットは同時に 1、0、または両方になることができます。 これは、1 つの異なる波長または粒子を組み合わせて同じ空間に共存させることができる量子重ね合わせによるものです。 基本的に、粒子は同時に 0 つの場所に存在できるため、キュービットを同時に または にすることができます. これにより、量子コンピューターはデータ用のスペースを節約できるだけでなく、アルゴリズムをより効率的に実行できます.
機能するには、キュービットを絶対零度ケルビンに近い凍結温度に保つ必要があります。 これにより、量子コンピューターの構築は高価になり、非常に困難になります。 これらの量子ビットも個々の粒子を使用するため、小さな振動であっても、他の振動に対して非常に脆弱になる可能性があります。 ほとんどのキュービットは、量子コンピューターを大規模にすることができる特別な超伝導アルミニウム回路で構成されています。
マサチューセッツ工科大学の科学者は、極薄の材料を使用して、従来のサイズのキュービットに挑戦しています。 窒化ホウ素などのこれらの材料は、わずか数層の厚さです。 研究者は、六方晶窒化ホウ素を使用して、キュービット キャパシタ内の絶縁体を形成しました。 これにより、コンデンサのサイズを小さくすることができ、量子ビットを全体的に小さくすることができます。 研究者たちは、新しい材料から従来のサイズよりも 分の 小さいキュービットを作成できることを発見しました。
これは、量子コンピューターのサイズを縮小するのに役立つだけでなく、量子コンピューターの動作に干渉する可能性のある量子ビット間の干渉またはクロストークも軽減します。
この研究は、まだやるべきことがたくさんあることを示唆していますが、量子コンピューターをより受け入れやすくするための重要なステップを浮き彫りにしています。 デバイスが小さくなると、社会はこれらのマシンを簡単に使用できるようになり、量子コンピューティングは私たちの未来の重要な部分になります。
また読む：