SAN FRANCISCO, le 2 Avril, selon les rapports des médias étrangers, deux jours avant que Microsoft a annoncé de nouveaux progrès dans un ordinateur quantique: ils atteignent une pièce « semi-électronique » de fil dans un état dans lequel l'ordinateur quantique de l'entreprise. La recherche et le développement jouent un rôle clé.
IBM, Google et Intel et d'autres grandes entreprises, et même quelques start-up a inventé plusieurs ordinateur quantique qubit. Microsoft semble être un peu en arrière, même les ordinateurs mono-qubit ne sont pas encore disponibles, mais Microsoft est engagée dans le développement Son propre ordinateur quantique unique résout les défis qui affligent ses concurrents par l'intégration de connaissances physiques difficiles et compliquées.Si tout fonctionne comme prévu, ce sera une percée majeure.
Les ordinateurs quantiques utilisent les principes de base de la physique quantique, il est difficile d'atteindre l'ordinateur ordinaire complet ou des opérations complexes ne peuvent être atteints. Vous avez probablement entendu parler de l'ordinateur 72 qubit de Google, mais la précision de ces machines est en fait difficile de garantir une longue expérience des perturbations mineures, ou L'impact énergétique de l'environnement externe peut entraîner des erreurs de calcul, mais l'ordinateur quantique de «topologie» de Microsoft pourrait réduire considérablement ces interférences sonores.Les chercheurs apparentés ont fait quelques progrès ces dernières années et publié des articles dans la revue Nature. Ils croient que d'ici la fin de l'année, des qubits efficaces seront développés.
"L'un de nos qubits sera un millier, voire 10 000 fois plus puissant que les autres qubits bruyants", a déclaré Julie Love, responsable du développement chez Microsoft.
Avec l'ordinateur calcule les bits Le bit est un système à deux états, comme la pièce de monnaie peut faire face ou sauvegarder le même. Qubit est vrai, mais Alors que la « pièce » est inversée dans une boîte noire au cours de l'opération a. vous ne pouvez mettre en place des deux côtés des valeurs initiales de pièces, qui sont des nombres complexes a + forme bi, après l'opération, la probabilité d'une pièce peut être positive ou face du tirage au sort. il suffit de connaître les pièces de monnaie pour ouvrir la boîte noire quelle valeur. fonctionnement doivent attacher ensemble quelques pièces de monnaie, et dans la boîte noire et les avoir interagissent d'une manière particulière, de sorte que ces valeurs initiales combinés entre eux en mathématiques. le résultat final dépend de tous dans Dans les pièces de monnaie du cercueil, certaines combinaisons de visages positifs et négatifs sont plus susceptibles d'apparaître, et d'autres sont complètement impossibles.
Le système peut avoir une variété d'utilisations, comme pour d'autres renseignements analogue chimique avancé ou artificielle. Mais la clé est de trouver un « côtés de la médaille » quantum unique système, dans lequel deux états peuvent être formés état de superposition (par exemple, boîte noire) , entremêlées (par exemple des pièces attachées ensemble) et interfèrent les uns avec les autres (après des pièces de monnaie en même temps que la boîte noire va changer la probabilité de faire face positive et négative). et dans ce système, même si vous secouez la boîte, peuvent continuer à retourner une pièce de monnaie , Ou compenser ces perturbations en faisant un traitement redondant.
Microsoft chercheurs croient que la clé pour résoudre le problème d'interférence est de construire un système de topologie pour changer le système en tout cas, il a toujours des propriétés intrinsèques demeurent inchangées. Ces systèmes sont les objets dits de topologie.
Les chercheurs ont d'abord besoin de construire un objet de topologie. Microsoft spécifiquement fabriqué des fils semi-conducteurs en un antimoniure d'indium, aluminium à l'extérieur enveloppé avec la supraconductivité. Les chercheurs ont ensuite ces fils sont refroidis à champ magnétique proche du zéro absolu , qui provoque un comportement collectif dans les électrons, forçant une partie de la performance électrique à présenter des valeurs discrètes.
De cette manière, les informations du système ne sont pas stockées dans une seule particule, mais stockées dans le comportement collectif de l'ensemble du fil Si le fil est manipulé dans un champ magnétique, il se comportera comme un demi-électron. Ou plus précisément, comme des particules dans un état entre «électronique» et «non-électronique»: ce qu'on appelle les fermions de Mayorala, également connu sous le nom de modèle null de Majorana, qui appartiennent collectivement au système. Protection de la topologie: Vous pouvez faire tourner l'un des Mayolana Fermi autour du fil, mais il n'interférera pas avec les autres fermions.
Ces modes zero mayana peuvent également former un double état de qubit: s'ils sont assemblés, ils deviendront soit zéro, soit ils deviendront une particule complète.
Il s'agit de la dernière avancée annoncée par les scientifiques de Microsoft à l'Université de technologie de Delft aux Pays-Bas et dans d'autres universités, qui ont démontré des preuves solides démontrant l'existence de ces modules semi-électroniques Mayoralana «semi-électroniques».
Après avoir lu ceci, vous êtes peut-être déjà confus, en d'autres termes, Microsoft a développé un système atomique, et il semble que chaque extrémité ait un demi-électron.Si vous déplacez seulement une semi-électronique, tout le système est unique. La configuration ne sera pas détruite Si vous connectez les deux demi-électrons, vous obtiendrez l'un des deux états quantiques: oui, non.
Mais pour vraiment mettre en œuvre l'informatique quantique, il ne suffit pas de le faire. "Nous devons avoir deux Majurana Fermat tournant l'un autour de l'autre, et les résultats des deux échanges devraient suivre des statistiques non-Abel. Et Leo Kouwenhoven de l'Université de Technologie de Delft a dit que nous devons vraiment manipuler Mayorana Fermi d'une manière ou d'une autre.
Ne soyez pas effrayés par le mot 'non-Abel' Cela signifie très simple: Effectuez deux opérations différentes sur Mayorana Fermi Si vous changez l'ordre des deux opérations, le résultat de l'opération changera en conséquence. Par exemple, si vous retirez votre téléphone une fois et que vous le faites pivoter une fois vers la droite, il pointera dans une direction, et si vous tournez d'abord le téléphone vers la droite, éloignez-le de vous. Une fois retourné, il sera dans une direction différente qu'avant, c'est un ensemble d'opérations non abéliennes, en termes simples, si vous échangez deux fermions de Mayorna de différentes façons, vous obtiendrez des résultats différents. Résultats de mesure
En théorie, tout calcul quantique nécessite au moins quatre fermions de Mayorala: Supposons que quatre fermions de Mayorana soient situés aux quatre coins de la lettre H, respectivement, avec deux fils spéciaux au milieu. Échanger d'abord les deux meilleurs fermions de Maiorana, puis échanger les fermions de deux côtés de Mayorana Le résultat de la mesure sera différent des résultats obtenus par "premier échange latéral".
Cette action d'échange est appelée «tressage» et équivaut à lier ensemble les pièces dans la boîte noire ci-dessus.La raison pour laquelle les statistiques non-abéliennes doivent être suivies est que la règle physique par défaut que chaque particule est exactement la même chose. Si le système utilise une électronique conventionnelle, les échanger ne conserve aucune information sur les actions précédentes, mais celles-ci ont des caractéristiques non-abéliennes, ce qui signifie qu'elles peuvent conserver la «mémoire» des actions précédentes. De cette manière, nous pouvons distinguer différents qubits et les utiliser pour effectuer des opérations.
Les chercheurs n'ont pas encore validé le processus dans l'expérience, mais Todd Holmdahl, le vice-président quantique de Microsoft, a déjà dit qu'ils s'attendaient à faire cette découverte dans un an.
Cuvenhoven a fait remarquer que ces qubits d'extension n'ont pas actuellement toutes les fonctions des autres qubits.Si toutes les combinaisons possibles de deux états quantiques sont considérées comme des points sur une sphère, les commutations mentionnées ci-dessus ne peuvent pas couvrir tous les points pour l'instant. Cependant, Kevin Howwan a suggéré: «Nous avons déjà un plan.
Les physiciens qui n'ont pas participé à l'étude sont également excités à ce sujet: «Je pense que ce document est d'une grande importance», a déclaré Smitha Vishveshwara, professeur associé de physique à l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign. Penser «compilation» semble fou, ou déviant: «Beaucoup de progrès sont encore en place, mais chaque fois qu'un nouveau développement est vérifié, c'est très excitant.
La particule de Mayorana était à l'origine une sorte de particule qui n'existait qu'en théorie, car son propre antiparticule existe dans l'espace libre, les scientifiques ne sont pas encore dans l'espace vide. Trouver de telles particules, mais trouver leur «version analogique» dans un tel système est également très intéressant.
Microsoft a investi des millions de dollars dans l'espoir de découvrir de nouveaux principes physiques dans un système bien conçu et de contribuer au développement de ses ordinateurs quantiques, ce qui explique en partie pourquoi Microsoft n'a pas encore développé de paires de qubits efficaces. Bien que l'entreprise effectue également des recherches et développement sur le matériel, ainsi qu'une boîte à outils de R & D orientée utilisateur en utilisant des langages de programmation.
Microsoft estime que si tout se passe comme prévu et se déroule sans heurt, ils auront les qubits les plus puissants du monde et rattraperont bientôt d'autres concurrents: «Nos qubits sont beaucoup plus stables que les autres entreprises», remarque Jolie. Laffer a souligné: «Si vous voulez construire une maison, les briques suffiront, mais pour construire un gratte-ciel, vous devez utiliser nos morceaux quantiques solides comme de l'acier.