Notizie di Sina Technology Notizie di Pechino il 2 aprile, secondo i resoconti dei media stranieri, Microsoft ha annunciato un nuovo progresso nei computer quantistici due giorni fa: hanno raggiunto uno stato "semi-elettronico" in un pezzo di filo: questo sarà il computer quantico dell'azienda. La ricerca e lo sviluppo svolgono un ruolo chiave.
Grandi aziende come IBM, Google e Intel, e anche diverse aziende start-up hanno già inventato computer quantistici con più qubit: Microsoft sembra essere in ritardo e persino i computer a singolo qubit non sono ancora disponibili, ma Microsoft sta lavorando su R & D. Il suo computer quantico unico risolve le sfide che affliggono i suoi concorrenti attraverso l'integrazione di conoscenze fisiche complesse e difficili: se tutto funziona come previsto, questo sarà un importante passo avanti.
I computer quantistici utilizzano principi di fisica quantistica di base per eseguire calcoli complessi che i normali computer non possono raggiungere o che non possono essere realizzati. Potresti aver sentito i computer a 72 qubit di Google, ma l'accuratezza di tali macchine è difficile da garantire. L'impatto energetico dell'ambiente esterno causerà errori di calcolo, tuttavia il computer quantistico di Microsoft "topologia" potrebbe ridurre notevolmente l'interferenza del rumore: i ricercatori interessati hanno compiuto progressi negli ultimi anni e hanno pubblicato articoli sulla rivista Nature. Credono che entro la fine di quest'anno verranno sviluppati qubit efficaci.
"Uno dei nostri qubit sarà mille, o addirittura 10.000 volte più potente di altri qubit rumorosi.", Ha affermato Julie Love, responsabile dello sviluppo del business quantico di Microsoft.
I computer funzionano a bit: un po 'è un sistema a due stati, proprio come una moneta può essere rivolta verso l'alto o il backup, lo stesso vale per i qubit, tranne che questa "moneta" viene capovolta in una scatola nera durante l'operazione. È possibile impostare solo il valore iniziale di entrambi i lati della moneta.Questi valori sono tutti numeri complessi sotto forma di + bi. Dopo il calcolo, è possibile trovare la probabilità che la moneta sia rivolta verso l'alto o verso il basso. Qual è il valore? L'operazione deve legare insieme diverse monete e metterle in una scatola nera, e lasciarle interagire in un modo speciale, in modo che questi valori iniziali siano combinati matematicamente. Nelle monete della bara, è probabile che alcune combinazioni di facce positive e negative appaiano, mentre altre sono completamente impossibili.
Questo sistema può essere utilizzato per una varietà di scopi, come per simulazioni chimiche avanzate o intelligenza artificiale, ma la chiave è trovare un sistema quantistico di "moneta anteriore e posteriore" in cui due stati possono formare una sovrapposizione (ad esempio, scatola nera). , impigliati l'uno con l'altro (cioè, le monete sono legate insieme) e interferiscono l'un l'altro (la probabilità che la moneta cambi in entrambe le direzioni quando è combinata nella scatola nera). E in questo sistema, anche se si agitano i dadi, la moneta può continuare a capovolgere Oppure compensa questi disturbi eseguendo un'elaborazione ridondante.
I ricercatori Microsoft ritengono che la chiave per risolvere il problema di interferenza risieda nello stabilire un insieme di sistemi topologici: indipendentemente da come il sistema viene modificato, ha sempre alcune proprietà intrinseche che rimangono invariate: questi sono i cosiddetti oggetti di estensione.
I ricercatori devono prima creare oggetti topologici: Microsoft ha appositamente fabbricato un filo semiconduttore in indio antimonio, che è avvolto con alluminio superconduttore, i ricercatori hanno quindi raffreddato il filo fino allo zero assoluto in un campo magnetico. , che causa un comportamento collettivo negli elettroni, costringendo parte delle prestazioni elettriche a mostrare valori discreti.
In questo modo, le informazioni nel sistema non sono memorizzate in una singola particella, ma memorizzate nel comportamento collettivo dell'intero filo: se il filo viene manipolato in un campo magnetico, si comporterà come un mezzo elettrone. O più precisamente, come le particelle in uno stato tra "elettronica" e "non elettronica": sono i cosiddetti fermioni Mayorala, noti anche come modello null di Majorana, che sono posseduti collettivamente dal sistema. Protezione per la topologia Puoi fare in modo che uno dei Mayolana Fermi gira attorno al filo, ma non interferirà con gli altri fermioni.
Questi modi zero di Mayorana possono anche formare uno stato di doppio qubit: se messi insieme, diventeranno zero o diventeranno una particella completa.
Questo è l'ultimo avanzamento annunciato dagli scienziati Microsoft presso la Delft University of Technology nei Paesi Bassi e in altre università, i quali hanno osservato forti prove nel filo per provare l'esistenza di questi moduli "semi-elettronici" Mayoralana zero.
Dopo aver letto questo, potresti già essere confuso: in poche parole, Microsoft ha sviluppato un sistema atomico, e sembra che ogni estremità abbia mezzo elettrone: se muovi solo una delle "semi-elettroniche", l'intero sistema è unico. La configurazione non verrà distrutta: se colleghi i due "mezzi elettroni", otterrai uno dei due stati quantici: sì, no.
Ma per implementare veramente il calcolo quantistico, non è sufficiente farlo. "Abbiamo bisogno di avere due Majurana Fermats che girano l'uno intorno all'altro, ei risultati dei due scambi dovrebbero seguire le statistiche non Abel." E Leo Kouwenhoven della Delft University of Technology ha dichiarato che ciò significa che dobbiamo davvero manipolare Mayorana Fermi in qualche modo.
Non fatevi spaventare dalla parola "non Abele", significa molto semplice: eseguite due diverse operazioni su Mayorana Fermi: se cambiate l'ordine delle due operazioni, il risultato dell'operazione cambierà di conseguenza. Ad esempio, se capovolgi il telefono da te una volta e quindi lo fai ruotare a destra una volta, sarà orientato in una direzione e, se per prima cosa giri il telefono a destra, quindi allontanalo da te. Una volta girato, si dirigeranno in un'altra direzione rispetto a prima.Questo è un insieme di operazioni non Abeliane.In termini semplici, se scambieresti due fermioni di Mayorna in modi diversi, otterrai diversi Risultati della misurazione.
In teoria, qualsiasi computazione quantistica richiede almeno quattro Majorana fermione per completare. Majorana fermion presume quattro angoli si trovano sulla lettera H, i conduttori intermedi sono collegati da due speciali .If Per prima cosa scambia i due primi fermioni di Mayorana e poi scambia i due lati di Mayorana: il risultato della misurazione sarà diverso dai risultati ottenuti da "Scambio Laterale".
Questa azione di commutazione chiamato 'intrecciato' (intrecciatura), corrispondente alla sopra nella scatola nera della moneta legati insieme. La ragione deve seguire le statistiche non Abeliani, perché ogni particella predefinite leggi fisiche sono identici, così Se il sistema utilizza l'elettronica convenzionale, lo scambio non conserva alcuna informazione sulle azioni precedenti, ma questi Mayorana Fermi hanno caratteristiche non Abeliane, il che significa che possono mantenere la "memoria" delle azioni precedenti. In questo modo, possiamo distinguere diversi qubit e usarli per le operazioni.
I ricercatori non hanno ancora convalidato il processo nell'esperimento, ma Todd Holmdahl, il Quantum VP di Microsoft, in precedenza ha dichiarato di aspettarsi di fare questa scoperta entro un anno.
Cuvenhoven ha sottolineato che questi qubit di estensione non hanno attualmente tutte le funzioni di altri qubit: se tutte le combinazioni possibili dei due stati quantici sono considerate come punti su una sfera, le operazioni di scambio di cui sopra non possono coprire tutti i punti per il momento. Tuttavia, Kevin Howwan suggerì: "Abbiamo già un piano".
Anche i fisici che non hanno partecipato allo studio sono entusiasti di questo: "Penso che la carta abbia un grande significato", ha detto Smitha Vishveshwara, professore associato di fisica all'Università dell'Illinois a Urbana-Champaign. Pensa che la "compilation" sia pazzesca o deviante: "Molti progressi sono ancora in corso, ma ogni volta che viene verificato un nuovo sviluppo, è molto eccitante."
Anche lei si sentiva altrettanto entusiasta dello sviluppo della fisica stessa. "Mayorana Particle" era in origine una particella che esisteva solo in teoria, poiché le sue anti-particelle esistevano nello spazio libero.Gli scienziati non sono ancora nello "spazio vuoto" Trovare tali particelle, ma trovare la loro 'versione analogica' in un sistema del genere è anche molto interessante.
Microsoft ha investito milioni di dollari nella speranza di scoprire nuovi principi fisici in un sistema ben progettato e di aiutare il proprio sviluppo di computer quantistici a funzionare con successo, spiegando in qualche modo perché Microsoft non ha ancora sviluppato coppie di qubit efficaci. Sebbene la società stia effettuando anche attività di ricerca e sviluppo hardware e strumenti di ricerca e sviluppo orientati all'utente che utilizzano linguaggi di programmazione.
Microsoft crede che se tutto andrà secondo i piani e procederà senza intoppi, avranno i qubit più potenti del mondo e presto raggiungeranno altri concorrenti. "I nostri qubit sono molto più stabili di altre società," Jolie. Laffer sottolineò: "Se vuoi costruire una casa, i mattoni saranno sufficienti, ma per costruire un grattacielo devi usare i nostri pezzi quantici solidi simili all'acciaio".