Nämä edistysaskeleet loivat pohjan ensimmäisen laatuaan olevan toimivan sirun kehittämiselle, joka oli virstanpylväs, joka muuttaisi teknologista maisemaa ikuisesti.
Ensimmäinen kvanttisiru : australialainen saavutus
Kesäkuussa 2022 Michelle Simmonsin johtamat Silicon Quantum Computingin (SQC) tutkijat ilmoittivat historian ensimmäisen kvanttisirun luomisesta .
Tämä siru rakennettiin käyttämällä piiatomeja, jotka oli sijoitettu alle nanometrin tarkkuudella. Tavoitteena oli jäljitellä polyasetyleenimolekyylin yksinkertaisia ja kaksoissidoksia. Toisin sanoen he simuloivat orgaanisen molekyylin käyttäytymistä atomitasolla.
Yllättävää on, että siru sisältää kaikki klassisen prosessorin elementit, mutta kvanttitasolla. Tämä tarkoittaa, että se voi suorittaa monimutkaisia toimintoja, kuten molekyylisimulaatioita, jotka olivat aiemmin mahdottomia.
Tämä kehitys avaa oven uusien materiaalien, energiaratkaisujen ja lääketieteen edistysaskeleiden luomiselle. Todellinen harppaus eteenpäin kvanttiteknologian historiassa.
Kolme teknologista avainta kvanttisirun takana
Australialaisen kvanttisirun luominen perustui Puhelinnumero kolmeen tärkeään läpimurtoon. Listaamme ne alla:
Yhtenäisen kokoiset atomipisteet
Tiimi onnistui tekemään kvanttipisteistä niin pieniä ja homogeenisia, että elektronit voivat kulkea niiden läpi esteettä. Tämä mahdollistaa tehokkaamman tiedonsiirron ilman puskurointia .
Yhdenmukaisuuden säilyttäminen vähentää energian hajaantumista kohtien välillä. Tämä alentaa sirun virheprosenttia ja mahdollistaa pidemmät laskelmat ilman monimutkaisten korjausten tarvetta.
Energiatason säätö
Järjestelmä suunniteltiin säätämään energiatasoja sekä yksilöllisesti että kollektiivisesti. Tämä säätö on ratkaisevan tärkeää kvanttikoherenssin varmistamiseksi informaation siirron aikana.
Tutkijat käyttivät pikosekunneissa vaihtelevia porttijännitteitä moduloidakseen kutakin kubittia . Tämä ketteryys mahdollistaa sirun tilan päivittämisen ja loogisten operaatioiden optimoinnin reaaliajassa.
Alle nanometrin tarkkuus
Vaikuttavin saavutus oli atomipisteiden oikean etäisyyden säilyttäminen. Tämä mahdollisti niiden vuorovaikutuksen riittävän lähellä toisiaan menettämättä kuitenkaan itsenäisyyttään. Tämä on välttämätöntä koherentille kvanttikuljetukselle.
Tekniikka perustui vetypohjaiseen pyyhkäisylitografiaan. Tämä strategia sijoittaa atomit alle yhden Å:n etäisyydelle toisistaan, mikä varmistaa täydellisen kohdistuksen sirun sisällä.
Näiden kolmen innovaation ansiosta kvanttisiru voi simuloida molekyylejä ja materiaaleja ennennäkemättömällä yksityiskohtaisuustasolla.
Kvanttisirujen vaikutus ulottuu paljon laboratorioiden ulkopuolelle. Tämä vielä alkuvaiheessaan oleva teknologia lupaa jo mullistaa kokonaisia teollisuudenaloja. Sen kyvystä simuloida molekyylejä, hienosäätää materiaaleja atomitasolla ja optimoida prosesseja on tulossa keskeinen työkalu.
Alla kerromme teille joistakin sen lupaavimmista sovelluksista
Personoitu lääkesuunnittelu: Se voi simuloida monimutkaisten molekyylien käyttäytymistä, mikä nopeuttaa tehokkaampien, kullekin potilaalle räätälöityjen hoitojen kehittämistä.
Parempia akkuja liikkuvuuteen ja energiaan: Muotoilemalla materiaaleja tarkasti voidaan optimoida kevyempien, pidempikestoisempien ja tehokkaampien akkujen valmistus. Tämä on avainasemassa esimerkiksi autoteollisuudessa ja uusiutuvan energian aloilla.
Uudet teolliset katalyytit: Tämä teknologia helpottaa tehokkaampien katalyyttien luomista, mikä vähentää kustannuksia ja parantaa prosesseja, kuten lannoitteiden tuotantoa.
Keinotekoisen fotosynteesin simulointi: Tämän luonnollisen prosessin uudelleenluominen avaa oven uusille tavoille tuottaa puhdasta ja kestävää energiaa. Tämä on olennaista ilmastonmuutoksen edessä.
Uusien materiaalien kehittäminen: Tarkempien kvanttimallien avulla voidaan suunnitella innovatiivisia materiaaleja useille eri aloille elektroniikasta rakentamiseen.
Jos haluat oppia lisää siitä, miten teknologia voi muuttaa ympäristöämme, voit lukea tämän artikkelin virtuaalitodellisuudesta ja kestävästä kehityksestä .
Mitä tämä läpimurto tarkoittaa tulevaisuuden kannalta?
Ensimmäisen toiminnallisen kvanttisirun kehittäminen on paitsi virstanpylväs, myös lupaus.
Se tuo meidät lähemmäksi tehokkaampia kvanttitietokoneita, jotka pystyvät ratkaisemaan ongelmia, jotka näyttävät tänään ylitsepääsemättömiltä. Näiden sirujen ansiosta pystymme simuloimaan monimutkaisia kemiallisia prosesseja, suunnittelemaan uusia materiaaleja ja edistämään tekoälyä.
Lisäksi tämä saavutus vahvistaa kvanttiteknologian roolia yritysten digitaalisessa transformaatiossa. Näitä ratkaisuja ottavat organisaatiot pystyvät optimoimaan prosessejaan, vähentämään kustannuksia ja tarjoamaan parempia palveluita käyttäjilleen.
Tämä edistysaskel haastaa myös yritykset valmistautumaan tulevaan. Työntekijöiden kouluttaminen on avainasemassa. Siksi on tärkeää, että teknologiatiimit alkavat tutustua kvanttilaskennan perusteisiin.
Kvanttisiru : vallankumous, jolla on todellista vaikutusta
Kvanttisirun syntymä merkitsee uuden aikakauden alkua. Se ei ole vain tekninen läpimurto, vaan työkalu, joka voi mullistaa kokonaisia toimialoja.
Yhdistämällä atomitason tarkkuuden, energianhallinnan ja älykkään suunnittelun tämä siru mahdollistaa molekyylien ja materiaalien simuloinnin ennennäkemättömillä tavoilla.