Avustralyalı bilim adamları, dünyanın ilk kuantum bilgisayar devresini yarattılar - klasik bir bilgisayar çipinin tüm temel bileşenlerini içeren, ancak kuantum ölçeğinde bir devre. Nature dergisinde dün yayınlanan çığır açan keşif, yapım aşamasında dokuz yıl oldu.
Silicon Quantum Computing'in kurucusu ve UNSW'nin Kuantum Hesaplama ve İletişim Teknolojileri Mükemmeliyet Merkezi'nin yöneticisi olan kıdemli yazar ve kuantum fizikçisi Michelle Simmons, ScienceAlert'e “Bu, kariyerimde heyecan verici bir keşif” dedi.
Simmons ve ekibi yalnızca esasen işlevsel bir kuantum işlemcisi yaratmakla kalmadılar, aynı zamanda her atomun birden fazla kuantum durumuna sahip olduğu küçük bir molekülü simüle ederek başarılı bir şekilde test ettiler - geleneksel bir bilgisayarın başarmaya çalışacağı bir şey.
Bu, en küçük ölçekte bile etrafımızdaki dünyayı daha iyi anlamak için kuantum işlemenin gücünden yararlanmaya artık bir adım daha yakın olduğumuzu gösteriyor.
Simmons ScienceAlert'e verdiği demeçte, "1950'lerde Richard Feynman, aynı ölçekte yapmaya başlamadıkça dünyanın nasıl çalıştığını -- doğanın nasıl çalıştığını -- asla anlayamayacağımızı söyledi. “Malzemeleri bu seviyede anlamaya başlayabilirsek, daha önce hiç yapılmamış şeyler yaratabiliriz. Soru, doğayı bu düzeyde gerçekten nasıl kontrol edeceğimizdir?".
Kuantum hesaplama alanında bir sıçrama yapmak için araştırmacılar, kuantum noktalarını nanometre altı hassasiyetle yerleştirmek için ultra yüksek vakumda bir tarama tünelleme mikroskobu kullandılar. Her kuantum noktasının konumu doğru olmalıdır, böylece şema, poliasetilen molekülünde bir veya iki bağla elektronların bir dizi karbon boyunca nasıl hareket ettiğini taklit edebilir.
En zor kısım, her bir kuantum noktasında tam olarak kaç tane fosfor atomu olması gerektiğini, her nokta arasındaki tam mesafeyi bulmak ve ardından küçük noktaları bir silikon çipin içinde kesin bir sıraya yerleştirebilecek bir makine tasarlamaktı. Araştırmacılar, kuantum noktaları çok büyükse, iki nokta arasındaki etkileşimin "birbirinden bağımsız olarak kontrol edilemeyecek kadar büyük" olduğunu söylüyor.
Ayrıca ilginç:
- IBM, 4000 qubit kuantum işlemci oluşturma planlarını açıkladı
- Araştırmacılar kuantum şifreli iletişim için dünya rekorunu kırdı
Poliasetilen iyi bilinen bir model olduğu için seçildi ve bu nedenle bilgisayarın elektronların molekül içindeki hareketini doğru bir şekilde modellediğini kanıtlamak için kullanılabilir.
Bilim adamları şu anda moleküllerin atom ölçeğinde nasıl işlev gördüğü konusunda sınırlı bir anlayışa sahip olduklarından, yeni materyallerin yaratılmasıyla ilgili birçok varsayım vardır. Simmons, "Kutsal kâselerden biri her zaman yüksek sıcaklıkta süper iletkenler yapıyor" diyor. Kuantum hesaplamanın bir başka potansiyel uygulaması, yapay fotosentez ve ışığın organik zincir reaksiyonları yoluyla nasıl kimyasal enerjiye dönüştürüldüğü çalışmasıdır.
Kuantum bilgisayarların çözebileceği bir diğer büyük problem de gübrelerin yaratılmasıdır. Azot üçlü bağları şu anda gübre için sabit azot oluşturmak üzere bir demir katalizör varlığında yüksek sıcaklık ve basınç koşulları altında parçalanır. Gübreyi daha etkili hale getirebilecek başka bir katalizör bulmak çok fazla para ve enerji tasarrufu sağlayabilir.
Ukrayna'nın Rus işgalcilerine karşı savaşmasına yardım edebilirsiniz. Bunu yapmanın en iyi yolu, Ukrayna Silahlı Kuvvetlerine bağış yapmaktır. Hayat kurtarmak veya resmi sayfa aracılığıyla NBU.
Ayrıca okuyun:
- Dünyanın ilk soğutmasız kuantum bilgisayarı Avustralya'da kuruldu
- Bilim adamları görelilik teorisini ve kuantum mekaniğini birleştirmenin bir yolunu buldular