14 κβαντικά bits:Οι φυσικοί υπερβαίνουν τα όρια του τι είναι επί του παρόντος δυνατό στον υπολογισμό
Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου Επιστήμης και Τεχνολογίας της Κίνας (USTC) έχουν σημειώσει σημαντική πρόοδο στην κβαντική υπολογιστική, δημιουργώντας έναν κβαντικό επεξεργαστή με 14 κβαντικά bits (qubits). Αυτό το επίτευγμα ξεπερνά τις τρέχουσες δυνατότητες των κλασσικών υπολογιστών, ανοίγοντας νέες δυνατότητες για υπολογισμούς που ήταν προηγουμένως αδύνατες.
Κβαντική μηχανική στον υπολογισμό
Η κβαντική πληροφορική αξιοποιεί τις αρχές της κβαντικής μηχανικής για την εκτέλεση υπολογισμών πέρα από τις δυνατότητες των παραδοσιακών δυαδικών υπολογιστών. Αντί να χρησιμοποιούν κομμάτια που μπορούν να αντιπροσωπεύουν μόνο 0 ή 1, οι κβαντικοί υπολογιστές χρησιμοποιούν qubits, τα οποία έχουν την αξιοσημείωτη ικανότητα να αντιπροσωπεύουν τόσο το 0 όσο και το 1 ταυτόχρονα - ένα φαινόμενο γνωστό ως κβαντική υπέρθεση.
Αυξημένη υπολογιστική ισχύ
Αυτή η ιδιότητα υπέρθεσης επιτρέπει στους κβαντικούς υπολογιστές να επεξεργάζονται τεράστιες ποσότητες δεδομένων ταυτόχρονα. Αξιοποιώντας τις αρχές της κβαντικής εμπλοκής και του κβαντικού παραλληλισμού, οι κβαντικοί υπολογιστές μπορούν να λύσουν σύνθετα προβλήματα εκθετικά ταχύτερα από τους συμβατικούς υπολογιστές, οδηγώντας σε πρωτοποριακές εφαρμογές σε πολλαπλά πεδία, συμπεριλαμβανομένης της κρυπτογραφίας, της ανακάλυψης φαρμάκων, της τεχνητής νοημοσύνης και της επιστήμης των υλικών.
Πειραματική εγκατάσταση
Ο κβαντικός επεξεργαστής της ομάδας USTC αποτελείται από μια σειρά υπεραγώγιμων qubits από αλουμίνιο. Η ομάδα ήταν σε θέση να εκτελέσει με επιτυχία μια σειρά κβαντικών επιχειρήσεων με υψηλή ακρίβεια, επιτρέποντας τη δημιουργία και τον χειρισμό των κβαντικών καταστάσεων που θα ήταν αδύνατο για τους συμβατικούς υπολογιστές.
Κτίριο σε προηγούμενα ορόσημα
Ο επεξεργαστής 14 τεμαχίων είναι το τελευταίο ορόσημο σε μια σειρά επιτευγμάτων από την ομάδα USTC. Το 2019, δημιούργησαν με επιτυχία έναν κβαντικό επεξεργαστή με 7 qubits, παρουσιάζοντας πρακτικές εφαρμογές σε εργασίες μηχανικής μάθησης.
Πιθανές εφαρμογές
Η πρόοδος στην τεχνολογία κβαντικής πληροφορικής έχει τεράστιες δυνατότητες για την επίλυση ανυπόφορων προβλημάτων που εμποδίζουν σήμερα την πρόοδο σε διάφορους κλάδους. Για παράδειγμα, η ανακάλυψη φαρμάκων θα μπορούσε να επανάσταση από κβαντικούς υπολογιστές, καθώς μπορούν να αξιολογήσουν γρήγορα τις τεράστιες χημικές βάσεις δεδομένων για να βρουν πιθανά μόρια φαρμάκου.
Global Race in Quantum Computing
Η επιτυχία της ομάδας USTC προσθέτει την Κίνα στον κατάλογο των χωρών που συμμετέχουν ενεργά στην παγκόσμια φυλή για την ανάπτυξη πρακτικών κβαντικών υπολογιστών. Άλλοι αξιοσημείωτοι παίκτες περιλαμβάνουν τις Ηνωμένες Πολιτείες, την Ευρωπαϊκή Ένωση και την Ιαπωνία.
Συνεργασία και προκλήσεις
Ενώ η κβαντική πληροφορική δείχνει τεράστια υπόσχεση, εξακολουθούν να υπάρχουν σημαντικές προκλήσεις για να ξεπεραστούν. Οι ερευνητές σε όλο τον κόσμο εργάζονται σε συνεργασία για την αντιμετώπιση ζητημάτων όπως η σταθερότητα Qubit, η διόρθωση σφαλμάτων και η επεκτασιμότητα για την επίτευξη βιώσιμων κβαντικών συστημάτων.
Συμπέρασμα
Η δημιουργία ενός κβαντικού επεξεργαστή 14 τεμαχίων από ερευνητές στο Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας της Κίνας αντιπροσωπεύει ένα σημαντικό βήμα προς την αξιοποίηση της δύναμης της κβαντικής μηχανικής για υπολογιστικά καθήκοντα. Καθώς το πεδίο της κβαντικής πληροφορικής συνεχίζει να προχωρεί, μπορούμε να προβλέψουμε μεταμορφωτικές ανακαλύψεις σε μια ποικιλία βιομηχανιών και επιστημονικών τομέων.
