Néma és megütött dob egyszerre az új mechanikus qubit
További Tech-Tudomány cikkek
- Fényes tűzgömb robbant fel Argentína és Urugay felett
- Melyik állat lenne a föld ura az ember után?
- Megjelent a tanulmány: kiderült, kialakulhat-e az autizmus a várandósság alatti betegség esetén
- Embereket megszégyenítő módon manőverez a világ legfejlettebb önvezető taxija
- Szakértő ad tippet, hogyan védjük meg Facebook- és Instagram-fiókunkat
A zürichi ETH műszaki egyetem munkatársai, Ju Jang és Jiven Csu megépítették az első mechanikus qubitet. Az eredmény, amelyről a Science folyóiratban számoltak be, komoly lépés a kvantum-szuperszámítógépek felé, amelyek a legbonyolultabb műveleteket mai szuperszámítógépek energiafogyasztásának töredékéért tudják majd elvégezni.
„A klasszikus számítógép lelkét cseréljük ki”
Mitől jobb a klasszikus számítógépnél, és zsebre vághatjuk-e valaha a kvantumszámítógépet? Dr. Széchenyi Gáborral, az ELTE fizikusával beszélgettünk.
A kvantumszámítógépek olyan számítógépek, amelyekben a bitek helyét kvantumállapotok, vagyis qubitek veszik át. A kvantumbiteknek nagy előnyei és ma még nagy hátrányai vannak. A kvantumszámítógép általuk olyan számításokat képes elvégezni, amilyeneket egy klasszikus számítógép évek vagy évezredek alatt: a személyes adatokat és banki tranzakciókat védő jelenleg elterjedt titkosításokat például pillanatok alatt fel tudják törni.
Legyőzte a Google gépét az új kvantumfölény-rekorder
Egy szuperszámítógép energiaigényének harmincezred része kellett hozzá.
A klasszikus gépeket praktikusan meghaladó képességeket kvantumfölénynek nevezik, és kísérleti körülmények között már megvalósult. Ami a titkosítások feltörését illeti, egyelőre ott még nem tartunk, bár minden jel arra utal, hogy a következő években átesünk ennek világfelforgató hatásán. Ezzel eljutunk a qubitek hátrányaihoz: a kvantumállapotok nagyon érzékenyek és sérülékenyek, a kozmikus sugárzás, vagy magából a számítógép anyagából származó zavaró tényezők, egyszerűbben szinte bármi miatt mikroszekundumok alatt felülíródik a kvantumállapotuk. Ennek az állapotnak a megvédése, a koherencia fenntartása kulcsfontosságú és macerás technikai kihívás, például kriogén hűtést igényel, ami miatt belátható időn belül nem készülhet olyan kvantumszámítógép, amit a felhasználó zsebre vághat, mint egy mobilt. A qubitek megbízhatatlansága az a probléma, amit az új mechanikus qubittel próbálnak kikerülni.
A qubitek tárolására és kezelésére használt fizikai megoldások eddig különböző polarizációjú fotonokat, szupravezető rendszereket, ionokat, elektronok és atommagok spinjét használták több-kevesebb sikerrel – ezek működése a legtöbb esetben elektromágneses energiaszinteken alapul. Az elektromágneses qubitek viselkedése anharmonikus, vagyis az állapotaik közötti energiaszintek eltérései nem egyformák. A mechanikus rezonátorok vibrációi között ugyanakkor egyformák az energiakülönbségek, e harmonikus viselkedés miatt nem lehetett eddig fizikai qubit építésére használni őket. A probléma megoldására a hibridizálás merült fel ötletként, olyan elektromágneses alkatrész beépítésével, ami anharmonikus tulajdonságot biztosít a konstrukciónak. A Francia Nemzeti Tudományos Kutatási Központnál (CNRS) dolgoztak ezen, mert elméletben
a legtovább működő mechanikus oszcillátor és a legjobb qubit társításával, a koherenciáját a legjobb qubitnél is tovább megtartó mechanikus qubit hozható létre.
A CNRS-nél Fabio Pistolesi által épített mechanikus qubit viselkedése azonban az elektromágneses qubit koherenciájához tendált, a kvantumpötty és mechanikus rezonátorként hozzá csatlakozó szén nanocső így a kvantumállapot illékonysága miatt végeredményben képtelen volt mechanikus qubitként működni.
Működik és még mást is tud
A svájci mérnökök egy másik megközelítést alkalmaztak. Piezoelektromos rezonátorokat helyeztek zafír alapra és ezt szintén zafírra épített szupravezető qubithez társították, így sikerült bizonyos finomításokkal elérni a magas koherenciát. A bit stabilitása itt is az anharmonikus szupravezető elemtől függ, de ez nem korlátozza a mechanikus rezonátort.
A szakemberek szerint a szerkezet úgy működik, mint egy dobra feszített dobbőr, ami mozdulatlan vagy vibráló állapotot vehet fel, vagy a kettő keverékét. Ez utóbbi a szuperpozíció, az igazi kvantumtrükk, ami a kvantumszámítógép erejét adja.
A szupravezető qubiteknél az állapot megmaradását tekintve egy ezredmásodperc a csúcs, a tipikus érték ennek a tizede, 100 mikroszekundum. Az első működő mechanikus qubittel a kutatók 200 mikroszekundumos koherenciát értek el. Jang és munkatársai szerint ez az érték a fejlesztéssel és más anyagok alkalmazásával a továbbiakban jelentősen növelhető. Pistolesi kiemelte, hogy a mechanikus qubit egyelőre nem éri el a jelenlegi legfejlettebb fizikai qubitek zajmentességét, de a prototípus eredménye így is nagyon tiszteletreméltó, és nem utolsósorban a qubitektől elvárható módon szabadon manipulálható.
Jangek kiemelték továbbá, hogy a mechanikus qubit nemcsak logikai kapuként működhet, de kvantumszenzor is, amellyel elektromágneses erőket vagy gravitációs mezőt érzékelhetnek.
A rendszerünk képes gigahertzes frekvencián mérni például a gravitációs hullámok nyomán fellépő mechanikai erőket. Nincs igazán olyan eszköz, ami ehhez hasonlítható, jelenleg is folyó kísérletekben aktívan vizsgáljuk ezt
– mondta.
Ehhez a cikkhez ajánljuk
- Tech-Tudomány
Szakértővel jártunk utána hogyan védjük meg Facebook- és Instagram-fiókunkat
Több lehetőségünk van mint hinnénk.
február 1., 18:14
- Tech-Tudomány
Komoly aszteroidafenyegetésre készülhetünk 2032-ben
Veszélyes lehet, bár nem Európára. Legközelebb 2028-ban vizsgálhatjuk meg közelebbről.
január 31., 17:06
- Tech-Tudomány
Trump visszahozatja az űrben ragadt űrhajósokat
10 napra mentek, 10 hónap lett belőle.
február 1., 15:40
- Tech-Tudomány
Olyat húzott a kínai MI, hogy még az Apple sem bír vele
Megbolygatta a részvénypiacot a DeepSeek.
január 27., 15:33
- Tech-Tudomány
Embereket megszégyenítő módon manőverez a világ legfejlettebb önvezető taxija
Kipróbáltuk a San Francisco utcáin közlekedő Waymót, aminél kevés szürreálisabb dolog van jelenleg az utakon.
február 1., 20:18
- Tech-Tudomány
Franciaország történelmi lépésre szánta el magát, hogy megelőzze a technológiai kockázatokat
A lépés példaként szolgálhat az új technológiák élvonalában lévő országoknak.
február 1., 12:59
- Tech-Tudomány
Új kinézetet kap a windowsos Start menü
Ismét átszabja kissé a Microsoft.
január 31., 12:13
- Mindeközben
Sydney van den Bosch a terhességéről szóló pletykákról: Bosszantó egy picit, de közben teljesen érthető
3 órája
- Tech-Tudomány
Súlyos hiba bénítja meg a Garmin okosóráit
Ezrek panaszkodnak, de van megoldás.
január 31., 06:33
- Tech-Tudomány
Teszteltük a cenzúragyanús kínai mesterséges intelligenciát
Nem kell csodálkozni a korlátozásokon.
január 31., 10:15
- Címlapon
Levelet írtak a nemzet színészei: Tessék mondani, ki merne ma Gobbi Hilda szemébe nézni?
Gobbi Hilda végakarata törvény, a művészek a végrehajtását kérik.
2 órája
- Mindeközben
Dobó Kata: Szerencsém van, mert egy napig sem éltem meg munkának azt, amivel foglalkozom
6 órája
- Tech-Tudomány
Megrendezik az első emberek és robotok közötti félmaratont Kínában
A világ minden tájáról várják a jelentkezőket.
január 28., 14:25
- Tech-Tudomány
Hatvanhatmillió éves hányásfosszíliát találtak Dániában
A ritka természeti kincs feltehetően egy ragadozó hal szájából származik.
január 28., 11:35
- Tech-Tudomány
Megjelent a tanulmány: kiderült, kialakulhat-e az autizmus a várandósság alatti betegség esetén
Ez lehet az első kutatás, amely átfogóan vizsgálja az anya teljes kórtörténetét.
tegnap, 06:21
- Címlapon
Felfordulás Brüsszelben – válságtanácskozás lett az uniós vezetők informális csúcsából
Az Index információi szerint az uniós vezetőket hermetikusan elzárták még a kollégáiktól is.
2 órája
- Tech-Tudomány
Már a DeepSeek is a múlté, újabb kínai AI-modell tarolhatja le a piacot
A teljes szakmát inasba teszi az Alibaba.
január 30., 14:56
- Címlapon
Orbán Viktor: Befutott Brüsszelbe is a Trump-tornádó, teljes a fejetlenség
Kiderült, miről tárgyalt a magyar kormányfő a NATO-főtitkárral.
26 perce
- Címlapon
Óvatosan a mesterséges intelligenciával, új szabályozás érkezett, és nagy büntetések jöhetnek
Mostantól tiltják az elfogadhatatlan kockázatú MI-rendszerek alkalmazását és forgalmazását az unióban. A büntetés felső határa 35 millió euró.
41 perce
- Tech-Tudomány
A Microsoft vethetett szemet a TikTokra
Már tárgyalásokat folytatnak a kínai vállalattal.
január 29., 07:54
- Tech-Tudomány
Csaknem 300 ezer autót hív vissza a Honda az Egyesült Államokban
Súlyos szoftverhibát fedeztek fel.
január 29., 14:55
- Tech-Tudomány
A valaha volt legnagyobb özönvíz hozhatta létre a Földközi-tengert
A sós sivatag helyét átvette a víz.
január 30., 11:57
- Tech-Tudomány
Megoldás születhet korunk egyik legnyomasztóbb problémájára
Komoly egészségügyi gondokat okozó anyagokról van szó, amiket csak előállítani tudtunk, megsemmisíteni nem.
január 29., 19:49
- Mindeközben
És akkor berobbant a TikTokon Blake Lively kiköpött mása, azt hittük, káprázik a szemünk
9 órája
- Címlapon
Ukrajna szerint Oroszország olyan új hadviselésbe kezdett, amivel átlépték a vörös vonalat
12 órája
- Tech-Tudomány
Kétszer olyan gyorsan nőnek a férfiak, mint a nők
Nem egyformán hatott az életkörülmények javulása.
január 30., 11:57
- Tech-Tudomány
Fényes tűzgömb robbant fel Argentína és Urugay felett
Az égi jelenségről több felvétel is megjelent.
tegnap, 16:36
- Tech-Tudomány
Több mint 1600 földmozgást regisztráltak tavaly a Kárpát-medencében
Magyarországon a lakosság hét földrengést is érzékelt.
január 31., 06:50