Научниците со години работат на имплементација на квантно пресметување во практична секојдневна употреба. Иако првите успешни демонстрации на таква технологија се случија кон крајот на 1990-тите, квантните компјутери се кревки и бараат сериозно одржување за да се обезбеди нивно непречено функционирање, што го прави нивното создавање за употреба во секојдневните апликации доста предизвик.
Еден од најкомплексните делови на квантниот компјутер е суперспроводливиот кјубит, компонента на квантното пресметување што содржи индуктори и кондензатори и се потпира на суперспроводливи кола. Сепак, според неодамнешните истражувања, суперспроводливиот кјубит можеби се намалува благодарение на научниците од Технолошкиот институт во Масачусетс кои развиваат нов тип на кјубити користејќи ултратенки материјали.
Кубитот е тешко разбирлив елемент на технологијата бидејќи ги носи со себе сите несигурности на квантната механика. Додека нормалниот компјутерски бит е бинарен, што значи или 1 или 0, кубитот може да биде 1, 0 или и двете истовремено. Ова се должи на квантната суперпозиција, каде што две различни бранови должини или честички може да се комбинираат така што тие коегзистираат во истиот простор. Во суштина, честичката може да биде на две места во исто време, што овозможува кјубитот да биде 1 или 0 во исто време. Ова им овозможува на квантните компјутери да заштедат простор за податоци, како и да ги извршуваат алгоритмите поефикасно.
За да функционираат, кјубитите мора да се чуваат на температура на замрзнување блиску до апсолутната нула Келвин. Ова го прави изградбата на квантен компјутер скапо и многу тешко. Бидејќи овие кјубити користат и поединечни честички, тие можат да бидат многу ранливи на други вибрации, дури и мали. Повеќето кубити се состојат од специјално суперспроводливо алуминиумско коло кое може да го направи квантниот компјутер масивен.
Научниците од Технолошкиот институт во Масачусетс ја предизвикуваат конвенционалната големина на кубитите со користење на ултратенок материјал. Овие материјали, како што е борниот нитрид, се дебели само неколку слоеви. Истражувачите користеле хексагонален бор нитрид за да го формираат изолаторот во кубитскиот кондензатор. Ова овозможува да се намали големината на кондензаторот, што ги прави кубитите помали во целина. Истражувачите откриле дека можат да создадат кјубити за една стотинка помали од традиционалната големина од новиот материјал.
Ова не само што ќе помогне да се намали големината на квантниот компјутер, туку и да се намали интерференцијата или вкрстувањето помеѓу кјубитите што може да ја попречат работата на квантниот компјутер.
Иако ова истражување сугерира дека останува уште многу работа да се направи, тоа го нагласува важен чекор кон правење на квантните компјутери поприфатливи. Со помали уреди, на општеството ќе му биде лесно да ги користи овие машини, со што квантното пресметување ќе биде важен дел од нашата иднина.
Прочитајте исто така:
- Лансиран е првиот европски квантен компјутер со повеќе од 5000 кјубити
- 100 години квантна физика: од теории од 1920-тите до компјутерите"утерс