A sorozatgyártható francia-dán kvantumprocesszor lehet a legújabb mérföldkő a számítástechnikában

Nincsen jövőnk tudomány nélkül, nincsen Qubit nélkületek. Támogasd a munkánkat!

Ismeretes, hogy a kvantum-számítástechnika kvantumbitekkel, másnéven qubitekkel operál. Míg a hagyományos bitek vagy 0 vagy 1 értéket vehetnek fel, a qubitek képesek szuperpozícióba kerülni, ami azt jelenti, hogy mindkét állapotban léteznek egyszerre. Minél több ilyen qubitből áll egy rendszer, annál többféle kombináció lehetséges párhuzamosan, és annál komplexebb problémákat lehet rövid idő alatt megoldani.

Szupermasina viszont csak akkor építhető ily módon, ha a qubitek együttműködnek, vagyis kapcsolódnak egymáshoz. Ez az a bizonyos kvantum-összefonódás (quantum entanglement). Az egyik fő kihívás a használható végeredmény kinyerése a rendszerből a feladatok elvégzése után. A párhuzamosságok ugyanis csak a kvantumfizika szintjén működnek, méréskor a qubitek szuperpozíciója összeomlik, és egyetlen klasszikus állapotot vesznek fel. A másik nehézség, hogy a rendszer annyira érzékeny, hogy az összeomlást a legapróbb külső hatás is kiválthatja.

A koppenhágai Niels Bohr Intézet és a francia CEA-Leti mikroelektronikai vállalat fejlesztői a napokban publikálták a Nature Communications folyóiratban azt a tanulmányt, amelyben egy ipari méretekben előállítható és skálázható, kvantumszámítástechnikai műveletekre alkalmas szilíciumprocesszorról számolnak be. 

A valóságos (a) kvantumprocesszor és működési vázlata (b)Forrás: Fabio Ansaloni et al

A 200 nanométeres mérettartományban sorozatgyártható processzor 2 qubites kvantumkapuként működik, így a hagyományos számítástechnikában használatos logikai NAND-kapunak megfelelő szabályozott NOT, azaz CNOT-kapu. Márpedig a szakirodalom szerint a CNOT kapu elengedhetetlen feltétele egy kvantumbitekkel dolgozó gép működésének.

Korábbi kapcsolódó cikkeink: