Prvý preprogramovateľný kvantový počítač je na svete!

Timotej Vančo / 15. augusta 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)