Shkencëtarët zbulojnë ‘pjesën e munguar’ në përparimin e llogaritjes kuantike

Një eksperiment i cili mund të lejojë shkencëtarët të kontrollojnë miliona kubit në të njëjtën kohë ishte një sukses, megjithëse “ka sfida inxhinierike për t’u zgjidhur para se të bëhen përpunuesit me një milion kubit”, shtojnë ata.

Shkencëtarët nga Universiteti i New South Wales në Sidnei, Australi, kanë njoftuar zbulimin e një zbulimi të madh në llogaritjen kuantike.

Deri më sot, shkencëtarët kuantikë dhe inxhinierët e kompjuterave kanë qenë në gjendje të përdorin vetëm modele provë-koncepti të përpunuesve kuantikë që punojnë me vetëm disa kubitë rrotullues, ekuivalentin kuantik të një biti.

Tani, hulumtimi i ri i botuar në revistën Science Advances ka identifikuar një teknikë për të cilën studiuesit thonë se do t’u mundësojë atyre të kontrollojnë miliona nga këto kubitë.

Ekipi e konsideron dizajnin e tyre “pjesa e bashkim pjesësh figure e humbur” në arkitekturën kuantike kompjuterike.

Në një kompjuter tradicional, pak – njësia e vetme e informacionit, ose 0 ose 1 – ruhet në qarkun elektronik të vetë kompjuterit, veçanërisht në kondensatorin e një qelize kujtese, me vlerën në varësi të faktit nëse kondensatori është ngarkuar ose shkarkuar.

Kompjuterët kuantikë spin qubit zëvendësojnë këtë kondensator me një grimcë të vetme kuantike – elektronin – dhe vlerën e tij “rrotullimi”.

Dr Jarryd Play, një studiues në UNSW, shpjegoi: “Deri në këtë pikë, kontrolli i kubitëve të rrotullimit të elektroneve mbështetej tek ne që siguronim fusha magnetike të mikrovalës duke vendosur një rrymë përmes një teli pranë qubitit.

“Kjo paraqet disa sfida të vërteta nëse duam të shkallëzojmë deri në miliona kubitë që do t’i duhen një kompjuteri kuantik për të zgjidhur probleme të rëndësishme globale, siç është dizenjimi i vaksinave të reja.

“Së pari, fushat magnetike bien shumë shpejt me distancën, kështu që ne mund t’i kontrollojmë vetëm ato kubitet më të afërt me telin.

“Kjo do të thotë që do të na duhej të shtonim gjithnjë e më shumë tela teksa sillnim gjithnjë e më shumë kubitë, të cilat do të merrnin shumë prona të patundshme në çip.”

Çështja është se këto patate të skuqura duhet të funksionojnë në temperatura jashtëzakonisht të ftohta, nën -270C, dhe futja e më shumë telave do të komprometonte temperaturën e çipit dhe do të ndërhynte në besueshmërinë e qubitit.

“Pra, ne kthehemi në aftësinë për të kontrolluar disa kubitë me këtë teknikë tela,” tha Dr Pla.

Përparimi erdhi në ridizajnimin e të gjithë strukturës së një çipi. Në vend që të ketë mijëra tela kontrolli që kalojnë nëpër copën e silikonit me madhësi të vogël, ekipi krijoi një fushë magnetike nga sipër çipit e cila mund të manipulojë të gjithë kubitët njëkohësisht.

Kjo ishte propozuar për herë të parë në vitet 1990, por hulumtimi i ri është mënyra e parë praktike për ta arritur këtë.