Design nového čipu umožní kvantové výpočty a lze vyrobit běžnými postupy v existujících továrnách

21. 12. 2017
Počítače Kvantová fyzika

Vědecké týmy po celém světě zkoumají cesty, jak navrhnout fungující čip, který dokáže integrovat kvantové interakce. Vědci z australské univerzity teď přišli s postupem, který to umožňuje a zároveň používá standardní komponenty a postupy při výrobě čipů. Nový design čipu umožňuje provádět kvantové kalkulace za použití běžných polovodičů známých jako CMOS (complementary metal-oxide-semiconductor), což je základem běžných moderních čipů.



S novým designem přišel Andrew Dzurak z University of New South Wales, výsledky práce jeho týmu byla publikována v magazínu Nature Communications. Zatím jde pouze o návrh designu, nikoli sestavení samotného kvantového počítače. Tento design však má umožnit zapojení klidně i milionu qubitů dohromady, což by znamenalo velký posun při vývoji výkonného kvantového počítače.



Australští vědci pracují na vývoji kvantového počítače s qubity, které jsou definovány spinem atomů křemíku. Podobně jako u ostatních přístupů i tohoto je třeba vypořádat se s problémem spojování qubitů a navyšování jejich množství k milionům. Před dvěma roky ukázal Dzurak s kolegou Veldhorstem ve své studii jak provádět logické operace s dvěma qubity v takovém křemíkovém zařízení.

Od těchto dětských krůčků se jejich tým dostal ke konceptu, který dokáže navýšit počet qubitů teoreticky až na milion. Přesto je před nimi ještě velké množství práce, jejich přístup jim ale dává pozitivní výsledky a věří si, že jsou na dobré cestě ke komerčnímu využití jimi navržených kvantových počítačů.

Hlavní přístupy k vývoji kvantových počítačů

- spin atomů křemíku - iontové pasti - supravodivé smyčky - diamantové defekty - topologické qubity
Více informací k tématu
Líbil se Vám tento článek?

Podpořte tento web sdílením našeho obsahu:

Chcete vědět o dalším článku?

Následujte LIVINGfUTURE na sociálních sítích.


Další zprávy z kategorie Počítače

Nový postup pro výrobu jednoatomových tranzistorů umožňuje jejich snadnější výrobu

14. 5. 2020 (novější než zobrazený článek)

Nový postup pro výrobu jednoatomových tranzistorů umožňuje jejich snadnější výrobuVědci z National Institute of Standards and Technology a University of Maryland vyvinuli postup na výrobu jednoatomových zařízení. Podařilo se jim díky němu jako druhým na světě sestavit jednoatomový tranzistor a jako prvním se povedlo vyrobit sérii jednoelektronových tranzistorů. Jednoduchá výroba takto malých zařízení umožní miniaturizaci počítačů, sníží jejich spotřebu a rozšíří možnosti jejich využití.

celý článek

Objev feroelektřiny v ultratenkém materiálu by mohl umožnit nevídanou miniaturizaci počítačů

4. 5. 2020 (novější než zobrazený článek)

Miniaturizace elektronických zařízení vyžaduje aby materiály, ze kterých se skládají, dokázaly fungovat ve stále menších rozměrech. Vědcům z University of California - Berkeley se nyní podařilo vyrobit materiál, který vykazuje známky feroelektřiny ve vrstvě tlusté pouhé dva atomy. Zařízení s touto technologií bude moct být velmi malé a bude schopno pracovat s menším množstvím energie.

celý článek

Vědci přišli s elektronikou, která spotřebou energie imituje lidský mozek

23. 4. 2020 (novější než zobrazený článek)

Vědci z University of Massachusetts Amherst ukázali jak využít biologická vlákna k vytvoření neuromorfních memristorů. K fungování potřebují velmi málo energie, podobně jako lidský mozek. Detaily výzkumu byly publikovány v magazínu Nature Communications.

celý článek

Nově objevený typ magnetů by mohl vylepšit datová úložiště

8. 2. 2019 (novější než zobrazený článek)

Tým vědců z několika amerických univerzit prokázal existenci nového typu magnetismu, který vytváří odlišná magnetická pole od těch, se kterými se setkáváme v běžném životě. Zatímco běžné magnety vytváří ve hmotě drobné magnetické momenty, které společně vytváří silné magnetické pole a jsou relativně stabilní, nový typ magnetismu vytváří izolované magnetické momenty s krátkou životností, prokazují však vyšší flexibilitu. Výsledky výzkumu byly publikovány ve vědeckém magazínu Nature Communications.

celý článek

Vědcům se podařilo poprvé sestrojit prostorový kvantový čip

12. 1. 2019 (novější než zobrazený článek)

Vědcům z University of New South Wales v Austrálii se podařilo poprvé sestrojit kvantový čip, ve kterém jsou qubity umístěny do 3D struktury. Jejich čip sestává z několika qubitů, které jsou umístěny podél kontrolních linií a tvoří několikavrstvou strukturu. Podle studie publikované v magazínu Nature Nanotechnology jde o významný milník pro dosažení univerzálního kvantového počítače.

celý článek

Nový fotonický čip přináší možnosti robustnějších kvantových počítačů

1. 10. 2018 (novější než zobrazený článek)

Vědecký tým vedený Dr. Albertem Peruzzem z RMIT University v Austrálii vyvinul topologický čip ke zpracování kvantových informací, který by mohl umožnit vznik výkonnějších kvantových počítačů. Vědci poprvé prokázali, že kvantová informace může být zakódována, zprocesována a přenesena s topologickými obvody na čipu. Objev by mohl vést k vývoji nových materiálů a nových generací počítačů. Výsledky výzkumu byly publikovány v magazínu Science Advances.

celý článek

Nový rekord ve vývoji kvantového počítače: 20 kvantově provázaných qubitů

21. 4. 2018 (novější než zobrazený článek)

Vědcům z Vídně, Innsbrucku a Ulmu se podařilo kvantově provázat 20 kvantových bitů (qubitů). Jde o pokrok oproti dosavadním 14 qubitům, které se podařilo provázat v roce 2011 (tehdy šlo o skupinu vědců z Innsbrucku, kteří jsou nyní součástí nového týmu). Aby se mohly prakticky použitelné kvantové počítače stát realitou, musí obsahovat desítky těchto qubitů. Podle některých expertů by mohly kvantové počítače předčit ty dnes běžně používané už při 50 qubitech a teoreticky při 300 qubitech by kvantový počítač mohl provádět více paralelních výpočtů než je atomů ve vesmíru.

celý článek