Ang mga siyentipiko ay nagtatrabaho nang maraming taon sa pagpapatupad ng quantum computing sa praktikal na pang-araw-araw na paggamit. Bagama't ang mga unang matagumpay na pagpapakita ng naturang teknolohiya ay naganap noong huling bahagi ng dekada 1990, ang mga quantum computer ay marupok at nangangailangan ng seryosong pagpapanatili upang matiyak ang kanilang maayos na operasyon, na ginagawang isang hamon ang kanilang paglikha para magamit sa pang-araw-araw na mga aplikasyon.
Ang isa sa pinakamasalimuot na bahagi ng isang quantum computer ay ang superconducting qubit, isang bahagi ng quantum computing na naglalaman ng mga inductors at capacitor at umaasa sa mga superconducting circuit. Gayunpaman, ayon sa kamakailang pananaliksik, ang superconducting qubit ay maaaring lumiit salamat sa mga siyentipiko sa Massachusetts Institute of Technology na bumubuo ng isang bagong uri ng qubit gamit ang mga ultrathin na materyales.
Ang qubit ay isang mahirap na elemento ng teknolohiya na maunawaan dahil dinadala nito ang lahat ng kawalan ng katiyakan ng quantum mechanics. Habang ang isang normal na bit ng computer ay binary, ibig sabihin ay alinman sa 1 o 0, ang isang qubit ay maaaring maging 1, 0, o pareho sa parehong oras. Ito ay dahil sa quantum superposition, kung saan ang dalawang magkaibang wavelength o particle ay maaaring pagsamahin upang sila ay magkakasamang mabuhay sa parehong espasyo. Sa esensya, ang isang particle ay maaaring nasa dalawang lugar sa parehong oras, na nagbibigay-daan sa isang qubit na maging 1 o 0 sa parehong oras. Nagbibigay-daan ito sa mga quantum computer na makatipid ng espasyo para sa data, pati na rin magsagawa ng mga algorithm nang mas mahusay.
Upang gumana, ang mga qubit ay dapat panatilihin sa isang nagyeyelong temperatura malapit sa ganap na zero Kelvin. Ginagawa nitong mahal at napakahirap ang pagbuo ng isang quantum computer. Dahil ang mga qubit na ito ay gumagamit din ng mga indibidwal na particle, maaari silang maging lubhang mahina sa iba pang mga vibrations, kahit na maliliit. Karamihan sa mga qubit ay binubuo ng isang espesyal na superconducting aluminum circuit na maaaring gumawa ng isang quantum computer na napakalaking.
Hinahamon ng mga siyentipiko sa Massachusetts Institute of Technology ang karaniwang sukat ng mga qubit sa pamamagitan ng paggamit ng ultrathin na materyal. Ang mga materyales na ito, tulad ng boron nitride, ay ilang patong lamang ang kapal. Gumamit ang mga mananaliksik ng hexagonal boron nitride upang mabuo ang insulator sa loob ng qubit capacitor. Pinapayagan nito ang laki ng kapasitor na mabawasan, na ginagawang mas maliit ang mga qubit sa pangkalahatan. Nalaman ng mga mananaliksik na maaari silang lumikha ng mga qubit na isang-daang mas maliit kaysa sa tradisyonal na sukat mula sa bagong materyal.
Ito ay hindi lamang makakatulong na bawasan ang laki ng quantum computer, ngunit bawasan din ang interference o crosstalk sa pagitan ng mga qubit na maaaring makagambala sa operasyon ng quantum computer.
Bagama't iminumungkahi ng pananaliksik na ito na maraming gawain ang dapat gawin, itinatampok nito ang isang mahalagang hakbang patungo sa paggawa ng mga quantum computer na mas katanggap-tanggap. Sa mas maliliit na device, magiging madali para sa lipunan na gamitin ang mga makinang ito, na ginagawang mahalagang bahagi ng ating hinaharap ang quantum computing.
Basahin din:
- Ang unang quantum computer sa Europa na may higit sa 5000 qubits ay inilunsad
- 100 taon ng quantum physics: Mula sa mga teorya ng 1920s hanggang sa mga computer'mga uters