მეცნიერები წლების განმავლობაში მუშაობდნენ კვანტური გამოთვლის პრაქტიკულ ყოველდღიურ გამოყენებაზე. მიუხედავად იმისა, რომ ასეთი ტექნოლოგიის პირველი წარმატებული დემონსტრირება მოხდა 1990-იანი წლების ბოლოს, კვანტური კომპიუტერები მყიფეა და საჭიროებენ სერიოზულ მოვლას მათი გლუვი მუშაობის უზრუნველსაყოფად, რაც მათ შექმნას ყოველდღიურ აპლიკაციებში გამოსაყენებლად საკმაოდ გამოწვევად აქცევს.
კვანტური კომპიუტერის ერთ-ერთი ყველაზე რთული ნაწილია ზეგამტარი კუბიტი, კვანტური გამოთვლის კომპონენტი, რომელიც შეიცავს ინდუქტორებს და კონდენსატორებს და ეყრდნობა ზეგამტარ სქემებს. თუმცა, ბოლო კვლევების თანახმად, სუპერგამტარი კუბიტი შესაძლოა იკუმშებოდეს მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის მეცნიერების წყალობით, რომლებიც ავითარებენ ახალი ტიპის კუბიტს ულტრა თხელი მასალების გამოყენებით.
კუბიტი ტექნოლოგიის რთულად გასაგები ელემენტია, რადგან ის ატარებს კვანტური მექანიკის ყველა გაურკვევლობას. მიუხედავად იმისა, რომ ნორმალური კომპიუტერის ბიტი ორობითია, რაც ნიშნავს 1 ან 0-ს, კუბიტი შეიძლება იყოს 1, 0 ან ორივე ერთდროულად. ეს გამოწვეულია კვანტური სუპერპოზიციით, სადაც ორი განსხვავებული ტალღის სიგრძე ან ნაწილაკი შეიძლება გაერთიანდეს ისე, რომ ისინი თანაარსებობენ იმავე სივრცეში. არსებითად, ნაწილაკი შეიძლება იყოს ერთდროულად ორ ადგილას, რაც საშუალებას აძლევს კუბიტს ერთდროულად იყოს 1 ან 0. ეს საშუალებას აძლევს კვანტურ კომპიუტერებს დაზოგონ სივრცე მონაცემებისთვის, ასევე შეასრულონ ალგორითმები უფრო ეფექტურად.
იმისთვის, რომ კუბიტები იმუშაონ, უნდა ინახებოდეს გაყინულ ტემპერატურაზე, კელვინის აბსოლუტურ ნულთან ახლოს. ეს კვანტური კომპიუტერის აშენებას ძვირს და ძალიან რთულს ხდის. იმის გამო, რომ ეს კუბიტები ასევე იყენებენ ცალკეულ ნაწილაკებს, ისინი შეიძლება იყოს ძალიან დაუცველი სხვა ვიბრაციების მიმართ, თუნდაც მცირე. კუბიტების უმეტესობა შედგება სპეციალური სუპერგამტარი ალუმინის სქემისგან, რომელსაც შეუძლია კვანტური კომპიუტერი მასიური გახადოს.
მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის მეცნიერები ეჭვქვეშ აყენებენ კუბიტების ჩვეულებრივ ზომას ულტრა თხელი მასალის გამოყენებით. ეს მასალები, როგორიცაა ბორის ნიტრიდი, მხოლოდ რამდენიმე ფენის სისქეა. მკვლევარებმა ექვსკუთხა ბორის ნიტრიდი გამოიყენეს კუბიტის კონდენსატორის შიგნით იზოლატორის შესაქმნელად. ეს საშუალებას იძლევა შემცირდეს კონდენსატორის ზომა, რაც კუბიტებს მთლიანობაში უფრო მცირე გახდის. მკვლევარებმა აღმოაჩინეს, რომ მათ შეუძლიათ ახალი მასალისგან ტრადიციულ ზომაზე მეასედით პატარა კუბიტების შექმნა.
ეს ხელს შეუწყობს არა მხოლოდ კვანტური კომპიუტერის ზომის შემცირებას, არამედ შეამცირებს კუბიტებს შორის ჩარევას ან ურთიერთდაკავშირებას, რამაც შეიძლება ხელი შეუშალოს კვანტური კომპიუტერის მუშაობას.
მიუხედავად იმისა, რომ ეს კვლევა ვარაუდობს, რომ ჯერ კიდევ ბევრი სამუშაოა გასაკეთებელი, ის ხაზს უსვამს მნიშვნელოვან ნაბიჯს კვანტური კომპიუტერების უფრო მისაღები გახდისკენ. პატარა მოწყობილობებით, საზოგადოებისთვის ადვილი იქნება ამ მანქანების გამოყენება, რაც კვანტურ გამოთვლას ჩვენი მომავლის მნიშვნელოვან ნაწილად აქცევს.
ასევე წაიკითხეთ:
- ევროპაში პირველი კვანტური კომპიუტერი 5000-ზე მეტი კუბიტით გამოუშვა
- კვანტური ფიზიკის 100 წელი: 1920-იანი წლების თეორიებიდან კომპიუტერებამდე'უტერებს