Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Fizycy mają najlepszy dowód na istnienie anyonów. Mogą one posłużyć do budowy komputera kwantowego

Recommended Posts

Fizycy donoszą o zdobyciu pierwszego bezsprzecznego dowodu na istnienie anyonów, cząstek, których istnienie zostało zaproponowane przed ponad 40 laty. Anyony to kwazicząstki, które nie są ani fermionami, ani bozonami zatem podlegają statystyce innej niż statystyka Fermiego-Diraca i Bosego-Einsteina. Anyony mogą istnieć w przestrzeni dwuwymiarowej.

Odkrycie, którego dokonano za pomocą elektronicznego urządzenia 2D, może być pierwszym krokiem na drodze wykorzystania anyonów w przyszłych komputerach kwantowych.

Wszystkie cząstki elementarne są albo fermionami albo bozonami. Anyony nie należą do żadnej z tych kategorii. Fermiony są definiowane przez statystykę Fermiego-Diraca. Gdy dwa identyczne fermiony zamieniają się miejscem w przestrzeni ich funkcja falowa zmienia pozycję o 180 stopni. W przypadku zaś bozonów, definiowanych przez statystykę Bosego-Einsteina, nie dochodzi w takim przypadku do zmiany funkcji falowej. Innymi słowy, cząstki o spinach połówkowych (fermiony) dążą do pozostawania osobno od siebie, natomiast cząstki o spinach całkowitych (bozony) dążą do gromadzenia się. Anyony znajdują się gdzieś po środku. Zmiana pozycji anyonów powinna doprowadzić do zmiany funkcji falowej o kąt pośredni. Podlegają one statystyce cząstkowej.

Jeśli jedna kwazicząstka wykona pełen obrót wokół drugiej, co jest odpowiednikiem dwukrotnej zamiany pozycji pomiędzy nimi, informacja o tym ruchu zostanie zachowana w stanie kwantowym cząstki. I to właśnie ten zapamiętany stan jest jedną z cech charakterystycznych statystyki cząstkowej, której poszukiwali obecnie naukowcy, by potwierdzić istnienie anyonów.

Fizyk eksperymentalny Michael Manfra i jego zespół z Purdue University, stworzyli strukturę złożoną z cienkich warstw arsenku galu i arsenku aluminiowo-galowego. Struktura taka wymusza ruch elektronów w dwóch wymiarach. Urządzenie zostało schłodzone do 1/10 000 stopnia powyżej zera absolutnego i poddano je działaniu silnego pola magnetycznego. W ten sposób pojawił się tzw. izolator cząstkowego kwantowego efektu Halla. W izolatorze takim prąd elektryczny nie może przemieszczać się w wewnątrz urządzenia, a wyłącznie po jego krawędziach. Urządzenie może przechowywać kwazicząstki, których ładunek elektryczny nie jest wielokrotnością ładunku elektronów. Naukowcy podejrzewali, że kwazicząstki te to właśnie anyony.

By udowodnić, że istotnie mają do czynienia z anyonami, uczeni połączyli swoje urządzenie do elektrod w ten sposób, że ładunki mogły przepływać tylko po krawędziach. Właściwości urządzenia były dobierane za pomocą pola magnetycznego i elektrycznego. Spodziewano się, że manipulacja tymi polami albo zniszczy ani utworzy anyony wewnątrz urządzenia i spowoduje, że anyony będą przemieszczały się pomiędzy elektrodami. Jako, że poruszające się anyony mogą poruszać się dwiema możliwymi ścieżkami, a każda z nich powoduje pojawienie się innego skrętu ich fal, gdy anyony docierają do celu dochodzi do interferencji i pojawienia się wzorca określanego jako paski na piżamie.

Wzorzec ten pokazywał relatywną wartość skrętu fal anyonów pomiędzy obiema ścieżkami i był zależny od zmian napięcia i siły pola magnetycznego. Ostatecznym dowodem zaś były wyraźnie widoczne przeskoki, świadczące o znikaniu i pojawianiu się anyonów w urządzeniu.

Zespół Manfry nie jest jedynym, który przedstawił dowody na istnienie statystyki cząstkowej, zatem na istnienie anyonów. Jednak w wielu poprzednich przypadkach uzyskane wyniki dawało się wytłumaczyć również w inny sposób, mówi Bernard Rosenow, fizyk-teoretyk z Uniwersytetu w Lipsku specjalizujący się w badaniu materii skontensowanej. Tymczasem, jak sam przyznaje, nie znam innego wyjaśnienia dla wyników uzyskanych przez Manfrę, jak interpretacji mówiącej o statystyce cząstkowej. Jeśli więc inny zespół potwierdzi obserwacje Manfry i jego kolegów, będziemy mogli mówić o odkryciu anyonów.

Anyony zaś mogą posłużyć do budowy komputerów kwantowych. Już zresztą istnieją teorie opisujące takie maszyny. W parach kwazicząstek można zapisać informacje o tym, jak krążyły one wokół siebie. Jako, że statystyka cząstkowa jest topologiczna, zależy od liczby okrążeń, jakie jeden anyon wykonał wokół drugiego, a nie od niewielkich zmian trajektorii, jest odporna na niewielkie zakłócenia.

Ta odporność zaś może spowodować, że topologiczne komputery kwantowe będą łatwiejsze do skalowania niż obecnie wykorzystywane technologie komputerów kwantowych, które są bardzo podatne na błędy. Microsoft, dla którego zresztą Manfra pracuje jako zewnętrzny konsultant, jest jedyną firmą pracującą obecnie nad topologicznymi komputerami kwantowymi. Inni giganci, jak IBM, Intel Google i Honeywell, udoskonalają inne technologie.

Jednak do wykorzystania anyonów w komputerach kwantowych jest jeszcze daleka droga. Obecne odkrycie jest ważniejsze z punktu widzenia fizyki niż informatyki kwantowej. Dla mnie, jako teoretyka zajmującego się materią skondensowaną, kwazicząstki są równie fascynujące i egzotyczne jak bozon Higgsa, mówi Rosenow.

Ze szczegółami pracy Manfry i jego zespołu można zapoznać się na łamach arXiv.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Przed ośmiu laty ze świata matematyki nadeszła sensacyjna wiadomość – pojawił się dowód na prawdziwość hipotezy ABC. Jeśli jest on prawdziwy, to mamy do czynienia z największym osiągnięciem matematycznym bieżącego wieku. Autor dowodu, Shinichi Mochizuki z Uniwersytetu w Kioto, udostępnił olbrzymią 600-stronicową pracę na ten temat. I musiał czekać aż 8 lat nim ktokolwiek był w stanie ją przeanalizować.
      Teraz dwoje innych matematyków w końcu przeanalizowało dowód i praca Michizukiego zostanie opublikowana w piśmie Publications of the Research Institute for Mathematical Sciences (RIMS). To pismo, którego głównym redaktorem jest sam Mochizuki, a jest ono wydawane przez instytut, w którym pracuje.
      O publikacji pracy Mochizukiego poinformowano na konferencji prasowej. Analizę dowodu przeprowadzili dwaj matematycy z RIMS, Masaki Kashiwara i Akio Tamagawa. Zdaniem Kashiwary, publikacja będzie miała olbrzymi wpływ na matematykę.
      Jak informowaliśmy w 2015 roku, Mochizuki – bardzo szanowany matematyk, którego prace cieszą się uznaniem – miał wówczas żal do kolegów, że mimo upływu 3 lat, nikt nie przeanalizował całości dowodu. Minęły kolejne 3 lata i w roku 2018 dwoje innych matematyków stwierdziło, że znalazło błąd w pracy Japończyka. Wielu uznało to za pocałunek śmierci dla jego dowodu.
      Obecna decyzja o publikacji dowodu w recenzowanym piśmie prawdopodobnie nie zmieni opinii większości matematyków. Myślę, że od 2018 roku opinia społeczności matematyków nie uległa zbytniej zmianie, mówi Kiran Kedlaya, teoretyk liczb z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego, który przez lata próbował przegryźć się przez dowód Mochizukiego. Wstrzymam się z opinią do publikacji pracy, gdyż pomogą pojawić się nowe informacje, stwierdził z kolei Edward Frenkel z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley.
      Hipoteza ABC to stwierdzenie, że dla każdej liczby x > 1 istnieje co najwyżej skończenie wiele rozwiązań typu ABC, spełniających warunek P(A, B, C) > x. Bardzo głęboko dotyka ono natury liczb. Dotychczas podczas badania hipotezy ABC udało się m.in. udowodnić wielkie twierdzenie Fermata, co było jednym z największych dokonań matematyki w XX wieku.
      Jeśli Mochizukiemu rzeczywiście udało się udowodnić hipotezę ABC, będzie to miało kolosalne znaczenie dla całej matematyki. Gdy pracujesz nad teorią liczb, nie możesz zignorować hipotezy ABC. Dlatego właśnie wszyscy teoretycy chcą poznać efekt pracy Michizukiego - mówił przed 4 laty matematyk Vesselin Dimitrov z Yale University. Sam Dimitrov wykazał wówczas, że jeśli Mochizuki ma rację, to z jego dowodu można będzie wyciągnąć wiele ważnych wniosków oraz niezależnie udowodnić Wielkie Twierdzenie Fermata.
      Dowód Mochizukiego bazuje na jego wcześniejszych prowadzonych przez dekadę pracach, kiedy to Mochizuki samotnie rozwijał nowe niezwykle abstrakcyjne koncepcje matematyczne. Nic zatem dziwnego, że praca Japończyka jest bardzo hermetyczna i niewielu ekspertów próbuje się z nią zmierzyć. W grudniu 2015 roku w Oxfordzie zorganizowano konferencję poświęconą dowodowi. Mochizuki nie brał w niej udziału, jednak za pośrednictwem Skype'a odpowiadał na pytania zgromadzonych. Konferencja ta była bardzo ważnym wydarzeniem. Przed nią jedynie 3 matematyków zdecydowało się na próbę przeanalizowania dowodu Mochizukiego. Po konferencji ich liczba wzrosła do około 10 specjalistów.
      Od czasu opublikowania przez Mochizukiego jego pracy, odbyło się sporo konferencji naukowych jej poświęconych. Specjaliści z całego świata mówili, że dokonali częściowego postępu w zrozumieniu pracy Japończyka, ale przyznawali, że minie wiele lat, zanim zostanie ona w całości przeanalizowana. Wielu ekspertów krytykowało uczonego z Kioto, że nie próbuje lepiej komunikować się ze środowiskiem i wytłumaczyć swoich koncepcji. Niezwykle skryty Mochizuki konsekwentnie odmawia udzielania wywiadów i bardzo rzadko daje się namówić na udział w konferencjach naukowych.
      Przez lata krążyły też plotki, że już wkrótce praca Mochizukiego zostanie wydana w Publications of the Research Institute for Mathematical Sciences. Spotkało się to z krytyką. W 2017 roku matematyk Peter Woit z Columbia University stwierdził, że zaakceptowanie pracy Mochizukiego do publikacji byłoby bezprecedensowym wydarzeniem w matematyceg, gdyż szanowane pismo publikowałoby dowód na dobrze znaną hipotezę w sytuacji, gdy większość ekspertów, którzy ten dowód analizowali, nie była w stanie go zrozumieć. Jednak plotki o szybkiej publikacji okazały się tylko plotkami.
      Jakiś czas później sytuacja zmieniła się na niekorzyść przedstawionego dowodu. Dwóch znanych matematyków, Peter Scholtze w Uniwersytetu w Bonn i Jacob Stix z Uniwersytetu Goethego we Frankfurcie udostępnili pracę, w której informowali o odkryciu błędu w jednym z kluczowych elementów dowodu. Wagi ich stwierdzeniu dodawał fakt, że Scholze, autorytet od teorii liczb, niedługo później został uhonorowany „matematycznym Noblem”, czyli Medalem Fieldsa. Mochizuki zareagował na pracę Scholtzego i Stixa stwierdzając, że nie zrozumieli dowodu. Jednak większość środowiska matematycznego uznała, że sprawa jest jasna i Mochizuki nie dostarczył dowodu.
      Decyzja o publikacji pracy Mochizukiego na nowo wywołała spory. Scholtze podtrzymuje swoją opinię, Stix zaś odmówił skomentowania całej sytuacji. Akio Tamagawa, jeden z recenzentów pracy Mochizukiego mówi, że sam dowód nie został zmieniony w reakcji na krytykę Scholtze'a i Stixa. Jednak w publikacji znajdzie się dodatkowe wyjaśnienie.
      Volker Mehrmann, prezydent Europejskiego Towarzystwa Matematycznego, które w imieniu RIMS wydaje Publications of the Research Institute for Mathematical Sciences, mówi, że jeśli autorzy po prostu odrzucili krytykę, to będzie to źle świadczyło i o nich i o samym Mochizukim.
      Sytuacja jest bardziej skomplikowana, niż się wydaje. Jak bowiem zauważył pewien ekspert, jeśli najlepsi matematycy na świecie próbują coś zrozumieć i nie są w stanie, to jak ktokolwiek inny może wyrobić sobie własne zdanie?
      Warto też zauważyć, że matematycy często publikują swoje prace w pismach, których sami są wydawcami. Nie stanowi to naruszenia żadnych zasad o ile autorzy prac nie ingerują w proces ich recenzowania, mówi Hiraku Nakajima z Uniwersytetu Tokijskiego. Opinię taką potwierdza Mehrmann.
      Kashiwara podkreśla, że Mochizuki nie brał udziału w recenzowaniu swojej pracy i nie uczestniczył w żadnym posiedzeniu redakcyjnym, na którym była ona omawiana. Dodaje, że już wcześniej w piśmie tym ukazywały się prace członków zespołu matematycznego.
      Praca Mochizukiego została zatwierdzona do publikacji 5 lutego. Nie wiadomo, kiedy się ukaże. To bardzo obszerna praca. Wydamy specjalny numer jej poświęcony, więc nie wiemy, ile czasu to zajmie, mówi Kashiwara.
      W świecie matematyki publikacja w szanowanym recenzowanym piśmie nie zamyka dyskusji. Dowód Mochizukiego zostanie uznany dopiero wówczas, gdy społeczność matematyków dojdzie do zgody na jego temat. To zaś może zająć całe lata po oficjalnej publikacji.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Fizyka zna różne typy cząstek. Mamy więc cząstki elementarne, które stanową podstawowy budulec tego, co nas otacza. Są też takie cząstki jak np. atomy, składające się w wielu mniejszych elementów. Są wreszcie i kwazicząstki, czyli wzbudzenia systemów składających się z wielu elementów, które zachowują się jak cząstki. Naukowcy z Uniwersytetu Technicznego w Wiedniu odkryli właśnie π-ton, kwazicząstkę składającą się z dwóch elektronów, dwóch dziur i światła.
      Najprostszą kwazicząstką jest dziura. Wyobraźmy sobie, że wiele atomów jest ułożonych w regularny wzór w krysztale i w każdym atomie jest poruszający się elektron. Tylko w jednym atomie brakuje elektronu. To właśnie jest dziura, wyjaśnia profesor Karsten Held z Instytutu Fizyki Ciała Stałego. W miejsce brakującego elektronu może przejść elektron z sąsiadującego atomu. Wówczas dziura zostanie zamknięta, ale pojawi się inne, w atomie, z którego przywędrował elektron.
      Naukowcom łatwiej jest w takich przypadkach badać nie ruch elektronów, a dziur. Jeśli elektrony poruszają się w prawo, dziura porusza się w lewo. Jej ruch podlega prawom fizyki, podobnie jak ruch cząstek. Jednak, w przeciwieństwie do elektronu, który można obserwować również poza naszym kryształem, dziura istnieje jedynie w odniesieniu do innych cząstek. Dlatego też mówimy tutaj o kwazicząstce.
      Jednak, jak dodaje Karsten Held, granica pomiędzy cząstkami a kwazicząstkami nie jest ostra. Zwykłe cząstki też mogą być rozumiane jedynie w kontekście ich otoczenia. Nawet w próżni bez przerwy dochodzi, na bardzo krótki czas, do wzbudzeń par cząstka-dziura. Bez tego masa elektronu byłaby zupełnie inne. Innymi słowy, nawet gdy eksperymentujemy ze zwykłymi elektronami, tak naprawdę obserwujemy elektron będący kwazicząstką.
      Jeszcze inną kwazicząstką jest ekscyton, który odgrywa ważną rolę w fizyce półprzewodników. Składa się ona z elektronu, który ma ładunek ujemny, oraz z dziury, będącej nieobecnością ładunku ujemnego, ma ona zatem ładunek dodatni. Badaliśmy takie właśnie ekscytony. Stworzyliśmy model komputerowy do obliczeń kwantowych efektów fizycznych, jakie wywierają one w ciałach stałych, mówią główne autorki badań doktor Anna Kauch i doktor Petra Pudleiner. Ich obliczenia wskazały na istnienie nowej kwazicząstki, która składa się z dwóch elektronów i dwóch dziur połączonych za pomocą fotonów.
      Odkrywcy nazwali nową cząstkę π-tonem. Nazwa π-ton wzięła się stąd, że dwa elektrony i dwie dziury są utrzymywane razem przez fluktuacje spinu, które zawsze zmieniają się o 180 stopni pomiędzy jednym punkcie w sieci krystalicznej, a drugim. Zatem zmieniają się o π radianów. Tę ciągłą zmianę możemy wyobrazić sobie jak przechodzenie na szachownicy z pól ciemnych na jasne, mówią odkrywczynie π-tonu.
      Na razie π-ton został potwierdzony i zweryfikowany za pomocą komputera. Zbadaliśmy π-ton za pomocą różnych modeli komputerowych. Pojawiał się on w każdym z nich. Powinno być zatem możliwe jego wykrycie w różnych materiałach. Niektóre eksperymenty przeprowadzone z tytanianem samaru wydają się wskazywać na istnienie π-tonu. Dodatkowe badania z wykorzystaniem fotonów i neutronów powinny dać nam jaśniejszy obraz sytuacji, dodaje Karsten Held.
      O nowej kwazicząstce możemy przeczytać na łamach Physical Review Letters.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Inżynierowe z Uniwersytetu Nowej Południowej Walii (UNSW) w Sydney uzyskali sztuczne atomy w krzemowych kropkach kwantowych. Były one bardziej stabilne niż atomy naturalne, zatem poprawiały stabilność całego układ kwantowego.
      Profesor Andew Dzurak wyjaśnia, że sztuczne atomy nie posiadał y jądra, ale miały elektrony krążące wokół centrum urządzenia. Pomysł na stworzenie sztucznych atomów z elektronów nie jest niczym nowym. Teoretycznie zaproponowano je już w latach 30. ubiegłego wieku, a w latach 90. udało się je uzyskać, chociaż nie na krzemie. My po raz pierwszy wytworzyliśmy proste atomy na krzemie w roku 2013.
      Jednak naszym najważniejszym osiągnięciem jest uzyskanie sztucznych atomów z większą liczbą elektronów niż wcześniej było możliwe, co oznacza, że będzie można takie atomy wykorzystać do wiarygodnych obliczeń w komputerach kwantowych. To bardzo ważne, gdyż kubity bazujące na jednym elektronie są bardzo zawodne.
      Jak wyjaśnia profesor Dzurak okazało się, że gdy stworzymy sztuczne atomy w naszych kwantowych obwodach, one również mają dobrze zorganizowane w sposób przewidywalny powłoki elektronowe, podobnie jak naturalne atomy.
      Profesor Dzurak wraz z zespołem skonfigurowali kwantowe urządzenia tak, by przetestować stabilność elektronów w sztucznym atomie. Wykorzystali napięcie elektryczne, by przyciągnąć elektrony i stworzyć z nich kwantową kropkę o średnicy około 10 nanometrów. W miarę jak powoli zwiększaliśmy napięcie, przyciągaliśmy kolejne elektrony i tak, jeden po drugim, tworzyliśmy z nich sztuczny atom w kwantowej kropce, wyjaśnia doktor Andre Saraiva, który odpowiadał za teoretyczną stronę badań.
      W prawdziwym atomie w środku mamy ładunek dodatni, czyli jądro, wokół którego na trójwymiarowych orbitach krążą elektrony o ładunku ujemnym. W naszym przypadku nie mieliśmy dodatnio naładowanego jądra, a ładunek dodatni pochodził z elektrody oddzielonej od krzemu warstwą tlenku krzemu oraz elektrony zawieszone pod nią. Każdy z nich krąży wokół centrum kwantowej kropki. Nie tworzą tam sfery, ale raczej płaski dysk.
      Naukowców interesowało szczególnie, co się stanie, gdy do istniejących elektronów doda się kolejny, który zajmie najbardziej zewnętrzną powłokę. Okazało się, że taki elektron może zostać użyty w roli kubitu. Dotychczas niedoskonałości krzemu na poziomie atomowym zaburzały zachowania kubitów, prowadząc do niestabilności i błędów. Wydaje się jednak, że elektrony znajdujące się na wewnętrznych powłokach działają jak „podkład” na niedoskonałym podłożu, zapewniając stabilność elektronu na zewnętrznej powłoce, wyjaśniają.
      Profesor Dzurak dodaje, że wartość kubitu została zakodowana w spinie elektronu. Gdy elektrony, czy to w sztucznym czy w naturalnym atomie, utworzą powłokę, ustawiają swoje spiny w przeciwnych kierunkach, więc spin całości wynosi 0 i jest ona la nas nieprzydatna. gdy jednak dodamy nowy elektron na nowej powłoce, zyskujemy nową spin, który możemy wykorzystać jako kubit. Wykazaliśmy, ze jesteśmy w stanie kontrolować spin elektronów na zewnętrznych powłokach, zyskując w ten sposób stabilne wiarygodne kubity. To bardzo ważne, gdyż to oznacza, że możemy teraz pracować z mniej delikatnymi kubitami. Pojedynczy elektron jest niezwykle delikatny. Ale sztuczny atom z 5 czy 13 elektronami jest znacznie bardziej odporny.
      Zespół profesora Dzuraka był pierwszym, który już w 2015 roku zaprezentował kwantową bramkę logiczną na krzemie. Wcześniej, również jako pierwsi, uzyskali kubit na krzemie. W ubiegłym zaś roku jako pierwsi zmierzyli dokładność dwukubitowych operacji logicznych na krzemie.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Google twierdzi, że zbudowany przez tę firmę komputer osiągnął kwantową supremację, czyli wykonał obliczenia, których klasyczny komputer nie jest w stanie wykonać w rozsądnym casie. Jeśli to prawda, możemy mieć do czynienia z prawdziwym przełomem na polu informatyki kwantowej. Dotychczas bowiem komputery kwantowe nie dorównywały komputerom klasycznym.
      Cała sprawa jest jednak otoczona tajemnicą. Prace Google'a zostały bowiem opisane w dokumencie, który niedawno został umieszczony na serwerze NASA. Jednak dokument szybko stamtąd usunięto. Przedstawiciele Google'a odmawiają komentarza w tej sprawie.
      W dokumencie opisano procesor kwantowy o nazwie Sycamore, który ma zawierać 54 kubity. To właśnie on miał osiągnąć kwantową supremację. Wymieniony został też tylko jeden autor artykułu, John Martinias z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara. Wiadomo, że pracuje on dla Google'a nad sprzętem dla komputerów kwantowych. Wiadomo też, że w 2018 roku Google i NASA zawarły porozumienie, w ramach którego agencja kosmiczna miała pomóc Google'owi w testach kwantowej maszyny. Wspomniany dokument opisuje, w jaki sposób procesor Sycamore rozwiązał problem prawdziwego rozkładu losowego liczb. Tego typu problemy są niezwykle trudne dla komputerów klasycznych.
      Ci, którzy czytali dokument mówią, że jeden z kubitów procesora nie działał, ale pozostałe 53 zostały splątane, wygenerowały przypadkowy zestaw liczb w systemie dwójkowym i sprawdziły, czy rzeczywiście ich rozkład jest przypadkowy. Autorzy artykułu obliczyli, że wykonanie takiego zadania zajęłoby Summitowi, najpotężniejszemu klasycznemu superkomputerowi na świecie aż 10 000 lat. Procesor Sycamore wykonał je w 200 sekund.
      Autorzy artykułu przyznają, że użyty algorytm nie przyda się do niczego więcej niż do generowania prawdziwych liczb losowych. Jednak w przyszłości podobny procesor może być przydatny w maszynowym uczeniu się, chemii czy naukach materiałowych.
      Osiągnięcie kwantowej supremacji przez Google'a to ważny krok w informatyce kwantowej, mówi Jim Clarke z Intel Labs. Ekspert dodaje, że wciąż jesteśmy na początku drogi. To, co osiągnął Google było jedynie demonstracją i to nie wolną od błędów. Jednak w przyszłości będą budowane większe potężniejsze procesory kwantowe, zdolne do wykonywania bardziej użytecznych obliczeń.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      IBM uruchomił w Nowym Jorku Quantum Computation Center, w którym znalazł się największy na świecie zbiór komputerów kwantowych. Wkrótce dołączy do nich nich 53-kubitowy system, a wszystkie maszyny są dostępne dla osób i instytucji z zewnątrz w celach komercyjnych i naukowych.
      Quantum Computation Center ma w tej chwili ponad 150 000 zarejestrowanych użytkowników oraz niemal 80 klientów komercyjnych, akademickich i badawczych. Od czasu, gdy w 2016 roku IBM udostępnił w chmurze pierwszy komputer kwantowy, wykonano na nim 14 milionów eksperymentów, których skutkiem było powstanie ponad 200 publikacji naukowych. W związku z rosnącym zainteresowaniem obliczeniami kwantowymi, Błękity Gigant udostępnił teraz 10 systemów kwantowych, w tym pięć 20-kubitowych, jeden 14-kubitowy i cztery 5-kubitowe. IBM zapowiada, że w ciągu miesiąca liczba dostępnych systemów kwantowych wzrośnie do 14. Znajdzie się wśród nich komputer 53-kubitowy, największy uniwersalny system kwantowy udostępniony osobom trzecim.
      Nasza strategia, od czasu gdy w 2016 roku udostępniliśmy pierwszy komputer kwantowy, polega na wyprowadzeniu obliczeń kwantowych z laboratoriów, gdzie mogły z nich skorzystać nieliczne organizacje, do chmur i oddanie ich w ręce dziesiątków tysięcy użytkowników, mówi Dario Gil, dyrektor IBM Research. Chcemy wspomóc rodzącą się społeczność badaczy, edukatorów i deweloperów oprogramowania komputerów kwantowych, którzy dzielą z nami chęć zrewolucjonizowania informatyki, stworzyliśmy różne generacje procesorów kwantowych, które zintegrowaliśmy w udostępnione przez nas systemy kwantowe.
      Dotychczas komputery kwantowe IBM-a zostały wykorzystane m.in. podczas współpracy z bankiem J.P. Morgan Chase, kiedy to na potrzeby operacji finansowych opracowano nowe algorytmy przyspieszające pracę o całe rzędy wielkości. Pozwoliły one na przykład na osiągnięcie tych samych wyników dzięki dostępowi do kilku tysięcy przykładów, podczas gdy komputery klasyczne wykorzystujące metody Monte Carlo potrzebują milionów próbek. Dzięki temu analizy finansowe mogą być wykonywane niemal w czasie rzeczywistym. Z kolei we współpracy z Mitsubishi Chemical i Keio University symulowano początkowe etapy reakcji pomiędzy litem a tlenem w akumulatorach litowo-powietrznych.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...