Revolucija u Računarstvu: Kako Kvantni Računari Mogu Promijeniti Svijet
Kvantni računari imaju potencijal da znatno promijene način na koji modeliramo i obrađujemo informacije. Njihove sposobnosti nadmašuju čak i najnaprednije superračunare. Iako još uvijek nemamo kvantni računar sposoban za milijun qubita potrebnih za takvu obradu, nedavna otkrića su nas približila tom cilju.
Što su Qubiti i Zašto su Važni?
Qubiti, ili kvantni bitovi, se razlikuju od običnih bitova koje koristimo u računalima i telefonima. Dok obični bitovi mogu biti samo 1 ili 0, qubiti koriste kvantne mehaničke osobine koje im omogućavaju nevjerojatnu procesnu moć, pod uvjetom da ih imamo u velikom broju. Međutim, qubiti su iznimno krhki i trebaju se održavati na vrlo niskim temperaturama blizu apsolutne nule kako bi ostali stabilni.
Tehnike Izrade Qubita: Spin Qubiti
Jedna od metoda za izradu qubita su spin qubiti, gdje se informacija kodira u magnetskom smjeru elektrona. Ovi qubiti se mogu izraditi izravno na poluvodičima koji se već koriste u industriji računalstva. Međutim, integrirana elektronika koja je potrebna za mjerenje i kontrolu qubita može ih oštetiti zbog topline i struje. No, nedavna istraživanja su pokazala da se može izraditi uobičajeni komplementarni metal-oksidni poluvodič koji ne uzrokuje te probleme.
Proboj u Istraživanju
Istraživači su uspjeli razviti tranzistor sposoban raditi kao kvantni uređaj, što omogućava skaliranje kvantnih procesora na milijune qubita, broj koji ih čini korisnima. “Ovo će nas prebaciti iz svijeta fascinantnih laboratorijskih strojeva u fazu gdje možemo otkrivati prave probleme koje ovi uređaji mogu riješiti za čovječanstvo,” izjavio je vođa istraživanja, profesor David Reilly s Univerziteta u Sydneyu.
Eksperiment koji se odnosi na jedan i dva qubita vodio je Dr. Sam Bartee, dok je Dr. Kushal Das bio glavni dizajner kontrolnog čipa. Istraživači su otkrili zanemarive gubitke u preciznosti u radu s jednim qubitom, kao i održavanje koherentnog vremena u operacijama s jednim i dva qubita, uz gotovo neprimjetne smetnje električne buke iz sustava.
Napredak i Potencijal Kvantnih Računara
“Ovaj rezultat je više od desetljeća razvijanja znanja o dizajniranju elektroničkih sustava koji rasipaju minimalne količine energije i rade blizu apsolutne nule. Sada smo demonstrirali skalabilnu kontrolnu platformu koja se može integrirati s qubitima bez uništavanja krhkih kvantnih stanja,” rekao je Reilly. “Naš rad pokazuje da se, uz pažljiv dizajn kontrolnog sustava, krhki qubiti jedva primjećuju kad se tranzistori na čipu prebacuju na udaljenosti manjoj od milimetra.”
Zaključak
Studija je objavljena u časopisu Nature i predstavlja značajan korak prema razvoju kvantnih računara koji bi mogli transformirati naše metode obračuna i rješavanja složenih problema. S novim saznanjima i tehnologijama, budućnost kvantnih računara izgleda svijetla.
