Rewolucyjny mikroczip dla komputerów kwantowych
Naukowcy z Uniwersytetu Colorado w Boulder wynaleźli nowy sposób na mikroczip przeznaczony do komputerów kwantowych. Jak sami piszą, może on znacząco przyspieszyć ilość wykonywanych przez niego obliczeń.
Całość bazuje na precyzyjnych laserach. Sterując ich częstotliwościami z niezwykłą precyzją, zużywa znacznie mniej energii niż dzisiejsze masywne systemy. Może być wykonany przy użyciu standardowej bazy do produkcji czipów, co oznacza, że można go wytwarzać w sposób masowy. Osiągnięcie to otwiera drzwi do maszyn kwantowych znacznie większych i potężniejszych niż te spotykane dzisiaj.
Komputery kwantowe i lasery
W badaniach uczestniczyli Jake Freedman i Matt Eichenfield z Uniwersytetu Colorado oraz naukowcy z Sandia National Laboratories, w tym z Nils Otterstrom. „Sercem” ich rozwiązania są drgania o częstotliwości mikrofalowej, które oscylują miliardy razy na sekundę. Dzięki temu pozwalają one czipowi bardzo dokładnie manipulować światłem laserowym.
Poprzez bezpośrednie sterowanie fazą wiązki laserowej, urządzenie może generować nowe częstotliwości laserowe. Są one przy tym zarówno stabilne, jak i wydajne. Ten poziom kontroli jest kluczowym wymogiem nie tylko dla obliczeń kwantowych, ale także dla rozwijających się dziedzin, takich jak detekcja kwantowa i sieci kwantowe.
Najciekawsze jest to, że urządzenie generujące przesunięcia częstotliwości lasera dzięki efektywnej modulacji fazowej, zużywa około 80 razy mniej mocy mikrofalowej niż wiele istniejących komercyjnych modulatorów. Niższe zużycie energii oznacza mniej ciepła, co pozwala na umieszczenie większej liczby kanałów blisko siebie, nawet na jednym chipie.
Co dalej?
Obecnie naukowcy pracują nad w pełni zintegrowanymi układami fotonicznymi. Łączą one generowanie częstotliwości, filtrowanie i kształtowanie impulsów w jednen element. Wykonana już praca, przybliża do pełnej i operacyjnej fotonicznej platformy kwantowej.
Dalszym krokiem będzie podpisanie umowy z firmami zewnętrznymi zajmującymi się budową komputerów kwantowych, celem przetestowania opracowanych rozwiązań. Czy wyniki okażą się pozytywne? Pożyjemy, zobaczymy.
Póki co, trzeba im przyznać, że udało im się razem stworzyć urządzenie łączące niewielkie rozmiary, wysoką wydajność i niskie koszty. Wiemy również, że ze względu na swoją budowę (podobną do już używanych procesorów), będzie mogło szybko trafić do produkcji masowej.
Do tego dodajmy, że projekt otrzymał wsparcie Departamentu Energii USA w ramach programu „Quantum Systems Accelerator” i ma szansę zrewolucjonizować podejście do budowy nowoczesnych komputerów. Czego chcieć więcej? Chyba tylko tego, by równie szybko trafił pod nasze „strzechy”, czego sobie i Wam życzę, a póki co…
Do następnego!
