Key takeaways
- Forskare säger att de har tagit ytterligare ett steg mot att bygga en ny typ av dator som använder kvantbitar eller qubits.
- Kvantdatorn skulle konstrueras genom att spruta elektroner från en glödlampas glödtråd.
-
Experter säger att den nya tekniken är lovande, men det återstår mycket arbete innan kvantdatorer är redo för ditt skrivbord.
En enkel glödlampa kan vara nyckeln till att göra praktiska kvantdatorer till verklighet, vilket öppnar möjligheten för mycket kraftfullare i en e-postintervju med Lifewire.
"Det kan lägga grunden för en verkligt prisvärd distribution av funktionella kvantprocessorer till en mängd olika datorenheter som leder till nästa generation av potentiellt obegränsade datorprocessorer", tillade han.
Better Bits
Quantumdatorer har löftet att revolutionera datoranvändning. Till skillnad från vanlig binär datoranvändning lägger qubits till en tredje informationsenhet till beräkningsprocessen – snarare än 1-0 – och det är 1-0-1/0, sa TackleAI:s vd Sergio Suarez, Jr. till Lifewire via e-post. Tillägget av den tredje enheten, den samtidiga 1 och 0, kallas superposition, vilket betyder att det är både 0 och 1 och alla punkter däremellan.
"Denna överlagring av qubits gör att kvantdatorer kan arbeta med en miljon beräkningar samtidigt och gör kvantberäkningar exponentiellt snabbare och kraftfullare än en traditionell dator", sa Suarez, Jr.
Argonne-teamet fokuserade på att använda en enda elektron som en qubit. Uppvärmning av en glödlampa avger en ström av elektroner, men qubits är mycket känsliga för störningar från den omgivande miljön. För att komma runt detta problem fångade forskarna en elektron på en ultraren solid neonyta i ett vakuum.
"Med den här plattformen uppnådde vi, för första gången någonsin, en stark koppling mellan en enstaka elektron i en nästan vakuummiljö och en enda mikrovågsfoton i resonatorn", Xianjing Zhou, den första författaren till tidningen, säger i ett pressmeddelande. "Detta öppnar för möjligheten att använda mikrovågsfotoner för att styra varje elektronkvbit och länka många av dem i en kvantprocessor."
Scott Buchholz, den framväxande teknikledaren och tekniska chefen för Government & Public Services på Deloitte Consulting, sa till Lifewire i ett e-postmeddelande att de flesta metoder för att skapa qubits baseras på att använda individuella atomer eller fotoner, medan Argonne arbetar på ett system som använder elektroner.
"Det finns mer än ett halvdussin olika tillvägagångssätt som organisationer undersöker för att skapa qubits, var och en med sin egen uppsättning för-, nackdelar och överväganden", sa Buchholz. "Till exempel kan vissa av tillvägagångssätten möjliggöra snabbare qubit till qubit-anslutningar, men är mer mottagliga för brus och fel."
Snabbare processorer
Inom kvantberäkning är qubit konceptet som, till skillnad från en traditionell bit, kan vara både en 0 och en 1 samtidigt genom att mäta vad som kallas spin, förklarade Nizich. Denna process har varit extremt svår att mäta och kontrollera, "men möjligheten av detta potentiellt obegränsade tillstånd innebär en fullständig omtanke av den traditionella modellen", tillade han.
Företag inklusive IBM och Google har befintliga system med upp till 100 qubits processorkraft. Men, sade Nizich, tillvägagångssätten från dessa tekniska jättar kanske inte är lätta att överföra till framtida förhoppningar om att ha kvantprocessorer i telefoner, bärbara datorer, bilar och till och med hushållsapparater.
"Det är därför Argonnes upptäckter är så viktiga eftersom de kan innehålla nyckeln till att denna teknik blir mer tillgänglig för ett större utbud av forskare, vilket leder till fler upptäckter", sa Nizich. "Det kan också innebära att tillverkning av kvantprocessorer i stor skala kan vara möjlig i framtiden."
Trots de optimistiska resultaten från Argonne-forskare varnar experter för att praktiska kvantdatorer fortfarande inte är redo att landa på ditt skrivbord. Benjamin Bloom, grundare av kvantdatorföretaget Atom Computing, påpekade för Lifewire i ett e-postmeddelande att den största utmaningen med att bygga en kvantdator är att skala ditt qubit-system för att nå de hundratusentals till miljoner qubits som sannolikt är nödvändiga för att bygga ett användbart kvantum. dator.
Mark Mattingley-Scott, VD för kvantdatorföretaget Quantum Brilliance, sa via e-post att den nya tekniken kommer att påskynda ansträngningarna att skapa högpresterande molnbaserade kvantdatorer. Men, tillade han, det återstår utmaningar för att göra processen tillräckligt liten för att passa in i vanliga datorer.
"Det är en lång väg kvar innan solida neon-qubits är tillgängliga på ett acceleratorkort i din PC", sa han.
