Prvý pre­prog­ra­mo­va­teľný kvan­tový počí­tač je na svete!

Timotej Vančo / 15. august 2016 / Tech a inovácie

Ďalší významný krok k budúc­nosti, kedy budú počí­tače pra­co­vať na via­ce­rých algo­rit­moch naraz. 

Vedci posta­vili prvý kvan­tový počí­tač, ktorý sa nedá iba jeden raz naprog­ra­mo­vať, ale môže byť sku­točne mno­ho­krát pre­prog­ra­mo­vaný. Toto naj­nov­šie zaria­de­nie je vyro­bené iba z 5 ató­mov, ale aj tak je to významný krok pri budo­vaní novej gene­rá­cie počí­ta­čov.

Kvan­tové počí­tače sú roz­dielne od nor­mál­nych v tom, že obsa­hujú expo­nen­ciálne väč­šiu výpo­četnú silu. Počí­tače, ktoré pou­ží­vame denne, fun­gujú na prin­cípe tran­zis­to­rov, ktoré majú naj­niž­šiu infor­mačnú hod­notu jeden bit a ten môže byť v dvoch fázach — ‚1‘ alebo ‚0‘. Kvan­tové počí­tače pra­cujú s údajmi nazý­va­nými ‚qubits‘, ktoré môžu byť v rov­na­kom momente ‚1‘ a záro­veň ‚0‘. Tento stav je známy ako ‚super­po­zí­cia‘.

Veľa ved­cov sa pokúša zostro­jiť kvan­tový počí­tač, ale vždy je to na prin­cípe hru­bého pre­po­je­nia zaria­dení na vyrie­še­nie iba jed­ného prob­lému a žiad­neho pre­prog­ra­mo­va­nia, pre­tože tento krok si vyža­duje zlo­žitú fyziku.

DWave_128chip (1)

Foto: ek.wikipedia.org

Tento nový počí­tač je odlišný, pre­tože sa ľahko a rýchlo pre­prog­ra­muje. Tento postup bol uká­zaný na jed­nom prí­klade, kedy počí­tač vyrie­šil 3 algo­ritmy v jed­nom kroku. Toto by nor­mál­nemu počí­taču trvalo nie­koľko sekúnd a pou­žil by na to rôzne ope­rá­cie. Tím z uni­ver­zity v Mary­lande nazýva tento počí­tač „Modul“. Je vytvo­rený z pia­tich iónov — nabi­tých ató­mov — uväz­ne­ných v rade pomo­cou mag­ne­tic­kého poľa. Tieto ióny fun­gujú ako quibity v kvan­to­vom počí­tači a vedci ich mohli dať do troch sta­vov — „1, 0 alebo super­po­zí­cia“.

V tomto bode pro­cesu majú všetci vedci prob­lémy. Väč­šina z nich bojuje s pre­pí­na­ním sta­vov qubi­tov. Vedci z Mary­landu pou­žili starý soft­vér, ktorý do nich sme­ruje sme­ruje lase­rový lúč. Pomo­cou tohto laseru, svie­tia­ceho na uväz­nené ióny, ich mohol prí­stroj pre­tvá­rať z jed­ného stavu na iný, a tým pádom aj účinne pre­prog­ra­mo­vať.

pcqubit

Foto: sciencealert.com

Vedúci výskumu, Shan­tanu Deb­nath pove­dal: „Zní­že­ním algo­ritmu lase­ro­vých pul­zov na jeden rad, ktorý tlačí na prí­slušné ióny, môžeme zvonku pre­kon­fi­gu­ro­vať spo­je­nia medzi quibitmi. Toto sa už stáva soft­vé­ro­vým prob­lé­mom a žiadna iná kvan­tová počí­ta­čová archi­tek­túra nemá takúto fle­xi­bi­litu.”

Pria­mym spo­je­ním akých­koľ­vek dvoch quibi­tov do dvo­j­ice, vieme meniť kon­fi­gu­rá­ciu sys­tému pre vyko­na­nie aké­ho­koľ­vek algo­ritmu. Aj keď sme teraz pou­žili iba 5 iónov, do budúcna na tomto prin­cípe budeme sta­vať.“

Naj­lep­šia infor­má­cia je, že tento Modul, môže byť spo­jený s inými Modulmi, či už fyzic­kým pohy­bom iónov alebo pomo­cou fotó­nov, ktoré by medzi nimi pre­ná­šali infor­má­cie.

Vedci kom­bi­ná­ciou 5 iónov doká­zali vyrie­šiť 3 algo­ritmy v jed­nom momente. Kvan­tový počí­tač vyrie­šil algo­rit­mus Deutsch-Jozsa s úspeš­nos­ťou 95 per­cent, algo­rit­mus Berns­tein-Vazi­rani s úspeš­nos­ťou 90 per­cent a posledný algo­rit­mus Quan­tum Fou­rier Trans­form s úspeš­nos­ťou 70 per­cent.

Tím ved­cov sa po tomto úspe­chu snaží dosiah­nuť úspeš­nosť 100 per­cent a zvý­šiť počet pou­ži­tých qubi­tov.

Zdroj článku a titul­nej foto­gra­fie: sciencealert.com.

Pridať komentár (0)