Ang mga siyentipiko ng Australia ay lumikha ng kauna-unahang quantum computer circuit sa mundo - isang circuit na naglalaman ng lahat ng pangunahing bahagi ng isang classical na computer chip, ngunit sa isang quantum scale. Ang landmark na pagtuklas, na inilathala kahapon sa journal Nature, ay siyam na taon nang ginagawa.
"Ito ay isang kapana-panabik na pagtuklas sa aking karera," sinabi ng senior author at quantum physicist na si Michelle Simmons, tagapagtatag ng Silicon Quantum Computing at direktor ng UNSW's Center of Excellence para sa Quantum Computing at Communication Technologies, sa ScienceAlert.
Hindi lamang nilikha ni Simmons at ng kanyang team ang isang functional na quantum processor, matagumpay din nilang nasubok ito sa pamamagitan ng pagtulad sa isang maliit na molekula kung saan ang bawat atom ay may maraming mga quantum state—isang bagay na mahirap gawin ng isang tradisyunal na computer.
Iminumungkahi nito na isa na tayong hakbang na mas malapit sa wakas na gamitin ang kapangyarihan ng pagpoproseso ng quantum upang mas maunawaan ang mundo sa paligid natin, kahit na sa pinakamaliit na sukat.
"Noong 1950s, sinabi ni Richard Feynman na hindi natin kailanman mauunawaan kung paano gumagana ang mundo -- kung paano gumagana ang kalikasan -- maliban kung maaari nating simulan ang paggawa nito sa parehong sukat," sinabi ni Simmons sa ScienceAlert. "Kung masisimulan nating maunawaan ang mga materyal sa antas na ito, maaari tayong lumikha ng mga bagay na hindi pa nagagawa. Ang tanong ay kung paano aktwal na kontrolin ang kalikasan sa antas na ito?".
Upang makagawa ng isang hakbang sa larangan ng quantum computing, gumamit ang mga mananaliksik ng isang scanning tunneling microscope sa isang ultrahigh vacuum upang maglagay ng mga quantum dots na may subnanometer precision. Ang lokasyon ng bawat quantum dot ay dapat na tama upang ang scheme ay maaaring gayahin kung paano gumagalaw ang mga electron sa isang hilera ng mga carbon na may isa o dalawang bono sa polyacetylene molecule.
Ang pinakamahirap na bahagi ay ang pag-isip nang eksakto kung gaano karaming mga phosphorus atom ang dapat nasa bawat quantum dot, ang eksaktong distansya sa pagitan ng bawat tuldok, at pagkatapos ay pagdidisenyo ng isang makina na maaaring maglagay ng maliliit na tuldok sa isang tumpak na pagkakasunud-sunod sa loob ng isang silicon chip. Kung ang mga quantum tuldok ay masyadong malaki, ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng dalawang tuldok ay nagiging "masyadong malaki upang makontrol nang nakapag-iisa sa isa't isa," sabi ng mga mananaliksik.
Kawili-wili din:
- Inihayag ng IBM ang mga plano na lumikha ng 4000 qubit quantum processor
- Sinira ng mga mananaliksik ang world record para sa quantum encrypted na komunikasyon
Napili ang polyacetylene dahil ito ay isang kilalang modelo at samakatuwid ay magagamit upang patunayan na ang computer ay wastong nagmomodelo ng paggalaw ng mga electron sa pamamagitan ng molekula.
Dahil ang mga siyentipiko ay kasalukuyang may limitadong pag-unawa sa kung paano gumagana ang mga molekula sa atomic scale, maraming mga pagpapalagay na kasangkot sa paglikha ng mga bagong materyales. "Ang isa sa mga banal na grail ay palaging gumagawa ng mga superconductor na may mataas na temperatura," sabi ni Simmons. Ang isa pang potensyal na aplikasyon ng quantum computing ay ang pag-aaral ng artificial photosynthesis at kung paano ang liwanag ay na-convert sa kemikal na enerhiya sa pamamagitan ng mga organic chain reaction.
Ang isa pang malaking problema na kayang lutasin ng mga quantum computer ay ang paglikha ng mga pataba. Ang mga nitrogen triple bond ay kasalukuyang pinaghiwa-hiwalay sa ilalim ng mga kondisyon ng mataas na temperatura at presyon sa pagkakaroon ng isang iron catalyst upang lumikha ng nakapirming nitrogen para sa pataba. Ang paghahanap ng isa pang katalista na maaaring gawing mas epektibo ang pataba ay maaaring makatipid ng maraming pera at enerhiya.
Matutulungan mo ang Ukraine na labanan ang mga mananakop na Ruso. Ang pinakamahusay na paraan upang gawin ito ay ang mag-abuloy ng mga pondo sa Armed Forces of Ukraine sa pamamagitan ng Savelife o sa pamamagitan ng opisyal na pahina NBU.
Basahin din:
- Ang unang uncooled quantum computer sa mundo ay na-install sa Australia
- Nakahanap ang mga siyentipiko ng paraan upang pagsamahin ang teorya ng relativity at quantum mechanics