คอมพิวติ้งควอนตัม
อุปกรณ์ใหม่ที่คิดค้นขึ้นสามารถควบคุมคิวบิตหลายพันคิวบิต
เพิ่ม Unite.AI ลงในแหล่งข้อมูลที่คุณต้องการบน Google
ทีมนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรจากมหาวิทยาลัยซิดนีย์และบริษัทไมโครซอฟต์ ได้ร่วมมือกันพัฒนาเครื่องมือใหม่ที่มีผลกระทบอย่างมากต่อการคำนวณควอนตัม ชิปเดี่ยวสามารถทำงานได้เย็นกว่าพื้นที่อวกาศลึกถึง 40 เท่า และสามารถควบคุมสัญญาณสำหรับคิวบิตหลายพันคิวบิต ซึ่งเป็นบล็อกสร้างของคอมพิวเตอร์ควอนตัม
(MSFT )ผลลัพธ์เหล่านี้ได้รับการตีพิมพ์ใน Nature Electronics.
ศาสตราจารย์ David Reilly เป็นผู้ออกแบบชิปนี้ และมีตำแหน่งร่วมที่มหาวิทยาลัยซิดนีย์และไมโครซอฟต์
“เพื่อให้สามารถใช้ประโยชน์จากคอมพิวเตอร์ควอนตัมได้ เครื่องจักรจะต้องสามารถทำงานได้กับคิวบิตหลายพันหรือหลายล้านคิวบิต” ศาสตราจารย์ Reilly กล่าว
“คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใหญ่ที่สุดในปัจจุบันทำงานกับคิวบิตเพียง 50 คิวบิตเท่านั้น” เขายังคงกล่าวต่อไป “สิ่งนี้เป็นเพราะข้อจำกัดของสถาปัตยกรรมทางกายภาพที่ควบคุมคิวบิต ชิปใหม่ของเราสามารถทำลายข้อจำกัดเหล่านั้นได้”
ระบบควอนตัม
หนึ่งในข้อกำหนดหลักของระบบควอนตัมที่มีประสิทธิภาพคือคิวบิตต้องทำงานที่อุณหภูมิใกล้ศูนย์หรือ -273.15 องศาเซลเซียส สาเหตุของข้อกำหนดอุณหภูมินี้คือเพื่อให้คิวบิตไม่สูญเสียคุณสมบัติของสสารหรือแสง ซึ่งจำเป็นต่อคอมพิวเตอร์ควอนตัมในการทำงานในแอปพลิเคชันพิเศษ
หนึ่งในสาเหตุที่ระบบควอนตัมมักจะมีหลายเส้นคือว่าระบบเหล่านี้ทำงานตามคำสั่ง ซึ่งมาในรูปแบบของสัญญาณไฟฟ้าที่ส่งและรับ
ศาสตราจารย์ Reilly ยังเป็นหัวหน้าผู้สืบสวน tại ARC Centre for Engineered Quantum Systems (EQUS)
“เครื่องจักรปัจจุบันสร้างแถวของเส้นเพื่อควบคุมสัญญาณ มัน看เหมือนกับนกที่มีเครื่องประดับหรือชานเดอเลียร์ มันสวยงาม แต่ไม่ praktisch ซึ่งหมายความว่าเร不能ขยายเครื่องจักรเหล่านี้เพื่อทำงานที่มีประโยชน์ มี瓶頸ในการเข้า-ออก” ศาสตราจารย์ Reilly กล่าว
ตามที่ Dr. Kushal Das วิศวกรอาวุโสของไมโครซอฟต์และผู้คิดค้นอุปกรณ์ร่วมกล่าวว่า “อุปกรณ์ของเราทำลายเส้นเหล่านั้นหมดไป ด้วยเส้นเพียงสองเส้นที่ส่งสัญญาณเข้า มันสามารถสร้างสัญญาณควบคุมสำหรับคิวบิตหลายพันคิวบิต สิ่งนี้เปลี่ยนแปลงทุกอย่างสำหรับการคำนวณควอนตัม”
ห้องปฏิบัติการควอนตัมของไมโครซอฟต์
ชิปใหม่นี้ถูกคิดค้นขึ้นที่ห้องปฏิบัติการควอนตัมของไมโครซอฟต์ ซึ่งตั้งอยู่ที่มหาวิทยาลัยซิดนีย์ ความร่วมมือนี้รวมสองโลกที่แตกต่างกันเพื่อสร้างแนวทางใหม่ๆ ในการแก้ไขปัญหาทางวิศวกรรม
“การสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมอาจเป็นงานวิศวกรรมที่ท้าทายที่สุดในศตวรรษที่ 21 สิ่งนี้ไม่สามารถทำได้ด้วยทีมเล็กๆ ในห้องปฏิบัติการมหาวิทยาลัยในประเทศเดียว แต่ต้องการขนาดที่ใหญ่กว่าจากบริษัทเทคโนโลยีระดับโลกอย่างไมโครซอฟต์” ศาสตราจารย์ Reilly กล่าว
“ผ่านความร่วมมือกับไมโครซอฟต์ เราไม่ได้เพียงแต่แนะนำสถาปัตยกรรมทางทฤษฎีเพื่อเอาชนะปัญหาการเข้า-ออก แต่เรายังสร้างมันขึ้นมา”
“เราทำสิ่งนี้โดยการออกแบบชิปซิลิกอนที่กำหนดเองและเชื่อมต่อกับระบบควอนตัม” เขากล่าว “ฉันมั่นใจว่าสิ่งนี้คือวงจรรวมที่ซับซ้อนที่สุดที่เคยสร้างขึ้นมาเพื่อทำงานที่อุณหภูมิเย็นลึก”
ชิปที่พัฒนาขึ้นใหม่นี้อาจมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัม ซึ่งเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่ปฏิวัติที่สุดภายในความสามารถของเรา คอมพิวเตอร์ควอนตัมมีความสามารถที่ล้ำสมัยในการแก้ปัญหาที่คอมพิวเตอร์คลาสสิกไม่สามารถทำได้ เช่น ปัญหาที่อยู่ในด้านการเข้ารหัสลับ การแพทย์ AI และอื่นๆ
