SAN FRANCISCO، آوریل 2، با توجه به گزارش رسانه های خارجی، دو روز قبل از مایکروسافت پیشرفت های جدید در یک کامپیوتر کوانتومی اعلام کرد: آنها رسیدن به 'نیمه الکترونیکی' تکه سیم را در یک حالت که در آن کامپیوتر شرکت کوانتوم. تحقیق و توسعه نقش کلیدی ایفا می کند.
آی بی ام، گوگل و اینتل و دیگر شرکت های بزرگ، و حتی چند راه اندازی کیوبیت چند کامپیوتر کوانتومی ابداع کرده است. مایکروسافت به نظر می رسد کمی پشت سر، حتی یک کامپیوتر کیوبیت هنوز در دسترس نیست، اما مایکروسافت در متعهد به توسعه کامپیوتر کوانتومی منحصر به فرد آن چالش هایی را که از طریق یکپارچه سازی دانش دانش فیزیک دشوار و پیچیده از بین می برد، رفع می کند. اگر همه چیز به عنوان انتظار می رود، این موفقیت بزرگ خواهد بود.
کامپیوترهای کوانتومی استفاده اصول اولیه فیزیک کوانتومی، آن را دشوار است برای رسیدن کامپیوتر کامل عادی، و یا عملیات پیچیده می تواند حاصل شود. شما احتمالا از کامپیوتر 72-کیوبیت گوگل شنیده می شود، اما دقت این ماشین در واقع مشکل است برای تضمین تجربه طولانی اختلالات جزئی، و یا با تاثیر انرژی از محیط خارجی خواهد به خطاهای محاسبه شود. اما توپولوژی، کامپیوتر کوانتومی مایکروسافت ممکن است قادر به به طور قابل توجهی مانند سر و صدا را کاهش دهد. محققان مربوطه در سال های اخیر ساخته اند برخی از پیشرفت، و یک مقاله در "طبیعت" مجله منتشر شده آنها بر این باورند که تا پایان امسال، کوبیت های موثر توسعه خواهند یافت.
جولی عشق، رئیس توسعه در کسب و کار محاسبات کوانتومی مایکروسافت، گفت: "یکی از کوبیت های ما یک هزار و یا حتی 10000 برابر قدرتمندتر از دیگر کوبیت های پر سر و صدا خواهد بود."
با کامپیوتر محاسبه بیت بیت یک سیستم دو دولت است، به عنوان سکه ممکن است رو به بالا و یا پشت کردن همان. کیوبیت درست است، اما در حالی که 'سکه' در یک جعبه سیاه در این دوره از عملیات معکوس یک شما فقط می توانید بر روی هر دو طرف از مقادیر اولیه سکه، که اعداد مختلط A + فرم دو، بعد از عمل، احتمال یک سکه می تواند مثبت و یا دم از قرعه کشی تعیین شده است. شما فقط باید بدانید که سکه برای باز کردن جعبه سیاه چقدر ارزش. عملیات نیاز به کراوات با هم چند سکه، و را در جعبه سیاه و سفید و آنها را در یک حالت خاص در تعامل است، به طوری که این مقادیر اولیه در ریاضیات در ترکیب با یکدیگر. نتیجه نهایی بستگی دارد همه را به سینی از سکه ها، ترکیبی از این احتمال وقوع مثبت و دم بیشتر خواهد شد، برخی از به طور کامل غیر ممکن است.
این سیستم می تواند یک تنوع از استفاده، از جمله برای دیگر آنالوگ شیمیایی پیشرفته یا هوش مصنوعی داشته. اما مهم این است که برای پیدا کردن یک کوانتومی منحصر به فرد "دو روی یک سکه سیستم، که در آن دو کشور می تواند تشکیل شود حالت برهمنهی (به عنوان مثال، جعبه سیاه و سفید) ، در هم تنیده (یعنی سکه با هم گره خورده است)، و با یکدیگر تداخل (پس از سکه ها را در رابطه با جعبه سیاه احتمال روبرو مثبت و منفی تغییر خواهد کرد). و در این سیستم، حتی اگر شما را تکان کادر، می تواند همچنان به تلنگر یک سکه ، یا از طریق انجام پردازش بیش از حد، برای این اختلالات را تشکیل دهید.
محققان مایکروسافت بر این باورند که کلید حل مشکل تداخل است برای ساخت یک سیستم توپولوژی برای تغییر سیستم در هر صورت، همیشه برخی از خواص ذاتی بدون تغییر باقی بماند. این سیستم به اصطلاح اشیاء توپولوژی است.
محققان برای اولین بار نیاز به ساخت یک شی توپولوژی. مایکروسافت به طور خاص تولید سیم های نیمه هادی ساخته شده از ایندیم آنتیمونید، آلومینیوم در خارج با ابررسانایی پیچیده می شود. محققان پس از این سیم به صفر مطلق میدان مغناطیسی در نزدیکی سرد ، که موجب رفتار جمعی در الکترون ها می شود، و بخشی از عملکرد الکتریکی را به نمایش گذاشتن مقادیر گسسته می رساند.
به این ترتیب، اطلاعات در سیستم ذخیره نمی شود در یک ذره واحد، اما در رفتار جمعی کل سیم ذخیره می شود. اگر سیم در یک میدان مغناطیسی دستکاری شود، آن را مانند یک نیم الکترون رفتار خواهد کرد. یا دقیق تر، مانند ذرات در حالت بین «الکترونیک» و «غیر الکترونیکی». این به اصطلاح Fermions میورالا است که همچنین به عنوان مدل نول Majorana شناخته می شود. آنها به طور جمعی متعلق به این سیستم هستند. حفاظت از توپولوژی. شما می توانید یکی از Mayolana Fermi را در اطراف سیم داشته باشید، اما با دیگر فرمیون ها تداخل نخواهید داشت.
این ماژول صفر Mayorana همچنین می تواند یک دولت کویب دوبل را تشکیل دهد. اگر آنها با هم قرار بگیرند، یا صفر می شوند یا تبدیل به یک ذره کامل خواهند شد.
این آخرین پیشرفت اعلام شده توسط دانشمندان مایکروسافت در دانشگاه صنعتی دلفتا در هلند و سایر دانشگاه ها است. آنها شواهد محکمی در مورد سیم برای اثبات وجود این نیمه الکترونیکی الکترون هائی از Mayoralana صفر ماژول ها مشاهده کرده اند.
پس از خواندن این، شما ممکن است در حال حاضر اشتباه گرفته شده است.به عبارت ساده، مایکروسافت یک سیستم اتمی را توسعه داده است، و به نظر می رسد که هر انتهای دارای نیمه الکترون است. اگر شما فقط یکی از نیمه الکترونیک را حرکت دهید، کل سیستم منحصر به فرد است. پیکربندی نابود نخواهد شد. اگر شما دو الکترون نیم را وصل کنید، یکی از دو حالت کوانتومی را دریافت خواهید کرد: بله، نه.
اما برای اجرای واقعی محاسبات کوانتومی، کافی نیست که این کار را انجام دهیم. "ما باید دو مورورانا فرمت را به یکدیگر متصل کنیم و نتایج این دو مبادله باید به دنبال آمار غیر Abel باشند." و Leo Kouwenhoven از دانشگاه صنعتی دلفت اعلام کرد که به این معنی است که ما باید به نحوی دستکاری Mayorana Fermi واقعا.
به معنای بسیار ساده: انجام دو عملیات مختلف در Mayorala Fermi. اگر شما ترتیب دو عملیات را تغییر دهید، نتیجه عملیات به ترتیب تغییر خواهد کرد. به عنوان مثال، اگر گوشی خود را دور از شما دور کنید و سپس آن را به سمت راست بچرخانید، در یک جهت گرا می شود و اگر ابتدا گوشی را به سمت راست ببرید، آن را از شما دور کنید. در صورتی که شما دو فریمون مایورنا را به شیوه های مختلف به دو دسته تقسیم کنید، می توانید متفاوت از یکدیگر استفاده کنید. نتایج اندازه گیری
در تئوری، هر محاسبات کوانتومی نیاز به حداقل چهار فریمون مایورالا دارد. فرض کنید چهار فریمون مایورانا در چهار گوشه حروف H قرار داشته باشند، به ترتیب با دو سیم مخصوص در وسط قرار دارند. ابتدا مبادله دو فریمون مایورانا را به دو دسته تقسیم کنید و سپس دو طرف Mayorana Fermions را مبادله کنید. نتیجه اندازه گیری از نتایج به دست آمده توسط "مبادله مبادله اول" متفاوت خواهد بود.
این عمل مبادله به نام 'braiding' نامیده می شود و به معنی اتصال سکه ها در جعبه سیاه بالا است. دلیل اینکه چرا آمار غیر Abelian باید پیروی شود این است که قانون فیزیکی پیش فرض است که هر ذره دقیقا یکسان است. اگر سیستم از الکترونیک متعارف استفاده کند، تبادل آنها هیچ اطلاعاتی را در مورد اقدامات قبلی حفظ نمی کند. اما این Mayorana Fermi دارای ویژگی های غیر Abelian است، به این معنی که آنها می توانند "حافظه" اقدامات قبلی را حفظ کند. به این ترتیب، ما می توانیم کوبیت های مختلف را تشخیص دهیم و از آنها برای عملیات استفاده کنیم.
محققان هنوز روند این آزمایش را تأیید نکرده اند، اما تاد هولدمال، معاون کایندوم مایکروسافت قبلا گفته است که انتظار دارند این کشف را ظرف یک سال انجام دهند.
، گفت: Chovan فایل کتابخانه که این توپولوژی کیوبیت هنوز تمام توابع از کیوبیتها دیگر ندارد. اگر تمام ترکیبات ممکن از دو حالت کوانتومی به عنوان یک تعداد نقاط روی یک کره در نظر گرفته سوئیچینگ طور موقت قادر به پوشش دادن همه نقاط است با این حال، کوین هووان پیشنهاد داد: "ما قبلا برنامه ای داریم".
فیزیکدانان در این مطالعه نیز هیجان زده هستم درگیر نیست. من فکر می کنم این مقاله قابل توجه است. 'دانشیار فیزیک دانشگاه ایلینوی در اوربانا شامپاین شیمی شا · 维西韦希瓦 کشش (Smitha Vishveshwara) او ابراز فکر می کنم "تدوین" به نظر می رسد دیوانه و یا انحرافی: "بسیاری از پیشرفت هنوز هم در محل است، اما هر بار که توسعه جدید تایید شده است، بسیار هیجان انگیز است."
او به همان اندازه در مورد توسعه فیزیک خود را هیجان زده بود. "ذره ماجورانا بود در اصل یک ذره تنها در تئوری وجود دارد، به عنوان پاد ذره خود را در فضای آزاد وجود دارد. دانشمندان هنوز رتبهدهی نشده است در" فضای سفید در پیدا کردن چنین ذرات، اما پیدا کردن نسخه "آنالوگ" خود را در چنین سیستمی نیز بسیار جالب است.
مایکروسافت میلیون ها دلار سرمایه گذاری کرده است، امید پیدا کردن یک اصول فیزیکی جدید در سیستم با دقت طراحی شده است، توسعه کامپیوترهای کوانتومی برای کمک به عملیات موفقیت آمیز خود این توضیح میدهد که چرا مایکروسافت هنوز یک جفت موثر کیوبیت در راه توسعه نیست اگر چه این شرکت همچنین تحقیق و توسعه سخت افزاری و همچنین کاربر گرا را با استفاده از یک زبان برنامه نویسی تحقیقاتی و ابزارهای توسعه انجام می دهد.
مایکروسافت معتقد است که اگر همه چیز با توجه به طرح، و در حال اجرا هموار می رود، آنها را از قدرتمند ترین در جهان از بیت کوانتومی، به زودی قادر به سازگاری با سایر رقبا باشد. کیوبیت ما این است که بسیار با ثبات تر از دیگر شرکت، 'جولی لافر اشاره کرد که، اگر شما می خواهید برای ساخت یک خانه، آجر کافی است، اما برای ساخت آسمان خراش، ما مجبور به استفاده از پولادین کار کیوبیت قوی.