ሌዘር ኮምፒውተሮች

በአቀነባባሪዎች ውስጥ ያለው የ1 ጊኸ የሰዓት ድግግሞሽ በሰከንድ አንድ ቢሊዮን ኦፕሬሽን ነው። በጣም ብዙ ነገር ግን በአሁኑ ጊዜ ለአማካይ ሸማቾች የሚገኙት ምርጥ ሞዴሎች ብዙ ጊዜ የበለጠ እያገኙ ነው። ቢፈጥንስ... ሚሊዮን ጊዜ ቢበዛ?

አዲስ የኮምፒውተር ቴክኖሎጂ የገባው የሌዘር ብርሃንን በመጠቀም በ"1" እና "0" ግዛቶች መካከል ለመቀያየር ቃል የገባው ይህ ነው። ይህ ከቀላል ስሌት ይከተላል ኳድሪሊየን ጊዜ በሰከንድ.

እ.ኤ.አ. በ 2018 በተደረጉ ሙከራዎች እና ኔቸር በተሰኘው መጽሔት ላይ በተገለጹት ሙከራዎች ተመራማሪዎች የተንግስተን እና የሴሊኒየም (1) የማር ወለላ ድርድር ላይ የተኮሰ የኢንፍራሬድ ሌዘር ጨረሮችን ተኮሱ። ይህ የዜሮ ሁኔታ እና አንድ በተጣመረ የሲሊኮን ቺፕ ውስጥ እንዲቀያየሩ አድርጓል ፣ ልክ እንደ ተለመደው የኮምፒተር ፕሮሰሰር ፣ አንድ ሚሊዮን ጊዜ ብቻ ፈጣን።

እንዴት ሆነ? ሳይንቲስቶች በግራፊክ ሁኔታ ይገልፁታል, በብረት የማር ወለላ ውስጥ ያሉት ኤሌክትሮኖች "የሚገርም" ባህሪ እንዳላቸው ያሳያሉ (ምንም እንኳን ብዙ ባይሆንም). በጣም ተደስተው፣ እነዚህ ቅንጣቶች በተለያዩ የኳንተም ግዛቶች መካከል ይዝላሉ፣ በሙከራ ሰሪዎች የተሰየሙ"የውሸት ሽክርክሪት ».

ተመራማሪዎቹ ይህንን በሞለኪውሎች ዙሪያ ከተገነቡት ትሬድሚሎች ጋር ያወዳድራሉ። እነዚህን ዱካዎች "ሸለቆዎች" ብለው ይጠሩታል እና የእነዚህን የሚሽከረከሩ ግዛቶችን መጠቀሚያ እንደ "ቫሌይትሮኒክ (ኤስ)

ኤሌክትሮኖች በሌዘር የልብ ምት ይደሰታሉ። እንደ የኢንፍራሬድ ጥራጥሬዎች (polarity) ላይ በመመርኮዝ በብረት ጥልፍልፍ አተሞች ዙሪያ ከሚገኙት ሁለት "ሸለቆዎች" አንዱን "ይዘዋል." እነዚህ ሁለት ግዛቶች ክስተቱን በዜሮ-አንድ የኮምፒዩተር አመክንዮ ውስጥ መጠቀምን ወዲያውኑ ይጠቁማሉ.

የኤሌክትሮን መዝለሎች እጅግ በጣም ፈጣን ናቸው፣ በሴት ሰከንድ ዑደቶች። እና እዚህ ላይ በሌዘር የሚመሩ ስርዓቶች አስደናቂ ፍጥነት ምስጢር አለ።

በተጨማሪም የሳይንስ ሊቃውንት በአካላዊ ተፅእኖዎች ምክንያት, እነዚህ ስርዓቶች በተወሰነ መልኩ በሁለቱም ግዛቶች ውስጥ በተመሳሳይ ጊዜ ናቸው (ልዕለ አቀማመጥለ) እድሎችን የሚፈጥር ተመራማሪዎቹ ይህ ሁሉ የሚሆነው በ ውስጥ መሆኑን አፅንዖት ሰጥተዋል የክፍል ሙቀትአብዛኞቹ ነባር ኳንተም ኮምፒውተሮች የ qubits ሲስተሞች ወደ ፍፁም ዜሮ በሚጠጋ የሙቀት መጠን እንዲቀዘቅዙ ይፈልጋሉ።

ተመራማሪው በሰጡት መግለጫ "በረጅም ጊዜ ውስጥ ከአንድ የብርሃን ሞገድ መወዛወዝ በበለጠ ፍጥነት የሚሰሩ የኳንተም መሳሪያዎችን የመፍጠር እድልን እናያለን" ብለዋል ። ሩፐርት ሁበርበጀርመን በሬገንስበርግ ዩኒቨርሲቲ የፊዚክስ ፕሮፌሰር።

ይሁን እንጂ የሳይንስ ሊቃውንት በዚህ መንገድ ምንም ዓይነት እውነተኛ የኳንተም ስራዎችን እስካሁን አላከናወኑም, ስለዚህ የኳንተም ኮምፒዩተር በክፍል ሙቀት ውስጥ የሚሠራው ሀሳብ ሙሉ በሙሉ በንድፈ-ሐሳብ ነው. የዚህ ስርዓት መደበኛ የኮምፒዩተር ሃይል ተመሳሳይ ነው. የመወዛወዝ ስራ ብቻ ታይቷል እና ምንም እውነተኛ የሂሳብ ስራዎች አልተከናወኑም.

ከላይ ከተገለጹት ጋር ተመሳሳይ ሙከራዎች ቀድሞውኑ ተካሂደዋል. እ.ኤ.አ. በ 2017 የጥናቱ መግለጫ በአሜሪካ ውስጥ በሚቺጋን ዩኒቨርሲቲ ውስጥ ጨምሮ በተፈጥሮ ፎቶኒክስ ውስጥ ታትሟል ። እዚያም 100 ፌምቶ ሰከንድ የሚቆይ የሌዘር መብራት በሴሚኮንዳክተር ክሪስታል በኩል አልፏል የኤሌክትሮኖችን ሁኔታ ይቆጣጠራሉ። እንደ አንድ ደንብ, በእቃው መዋቅር ውስጥ የተከሰቱት ክስተቶች ቀደም ሲል ከተገለጹት ጋር ተመሳሳይ ናቸው. እነዚህ የኳንተም ውጤቶች ናቸው።

ቀላል ቺፕስ እና ፔሮቭስኪትስ

መ ስ ራ ት "ኳንተም ሌዘር ኮምፒተሮች በተለየ መንገድ ይስተናገዳል. ባለፈው ጥቅምት ወር የዩኤስ-ጃፓን-አውስትራሊያ ተመራማሪ ቡድን ቀላል ክብደት ያለው የኮምፒዩተር ሲስተም አሳይቷል። ከቁቢት ይልቅ አዲሱ አቀራረብ የጨረር ጨረር እና ብጁ ክሪስታሎች አካላዊ ሁኔታን በመጠቀም ጨረሮችን ወደ ልዩ የብርሃን ዓይነት "የተጨመቀ ብርሃን" ይለውጣል።

የክላስተር ሁኔታ የኳንተም ኮምፒዩቲንግ አቅምን ለማሳየት ሌዘር በተወሰነ መንገድ መለካት አለበት ይህ ደግሞ በኳንተም የተጠላለፈ የመስታወት መስታወት፣ ጨረር አመንጪ እና ኦፕቲካል ፋይበር (2) በመጠቀም ነው። ይህ አቀራረብ በትንሽ መጠን ቀርቧል, ይህም በቂ የሆነ ከፍተኛ የስሌት ፍጥነት አይሰጥም. ይሁን እንጂ ሳይንቲስቶች ሞዴሉ ሊሰፋ የሚችል ነው ይላሉ, እና ትላልቅ መዋቅሮች በመጨረሻ ጥቅም ላይ ከዋሉት ኳንተም እና ሁለትዮሽ ሞዴሎች የኳንተም ጥቅም ሊያገኙ ይችላሉ.

2. የሌዘር ጨረሮች በተጨናነቀ የመስታወት አውታር ውስጥ የሚያልፉ

ሳይንስ ቱዴይ "አሁን ያሉት የኳንተም ማቀነባበሪያዎች አስደናቂ ቢሆኑም በጣም ትልቅ በሆነ መጠን ሊመዘኑ ይችሉ እንደሆነ ግልጽ አይደለም" ብሏል። ኒኮላስ ሜኒኩቺበሜልበርን፣ አውስትራሊያ በሚገኘው RMIT ዩኒቨርሲቲ የኳንተም ኮምፒውቲንግ እና ኮሙኒኬሽን ቴክኖሎጂ (CQC2T) ማዕከል አስተዋፅዖ ተመራማሪ። "የእኛ አካሄዳችን የሚጀምረው ከጅምሩ በቺፑ ውስጥ በተሰራ እጅግ በጣም ከፍተኛ መጠነ-ሰፊነት ነው ምክንያቱም ክላስተር ግዛት የሚባለው ፕሮሰሰር ከብርሃን የተሰራ ነው።"

ለ ultrafast photonic systems አዲስ የሌዘር ዓይነቶችም ያስፈልጋሉ (በተጨማሪ ይመልከቱ :)። ከሩቅ ምስራቃዊ ፌዴራል ዩኒቨርሲቲ (FEFU) የሳይንስ ሊቃውንት - ከ ITMO ዩኒቨርሲቲ የሩሲያ ባልደረቦች ፣ እንዲሁም በዳላስ የቴክሳስ ዩኒቨርሲቲ እና የአውስትራሊያ ብሄራዊ ዩኒቨርሲቲ ሳይንቲስቶች - በመጋቢት 2019 ACS ናኖ በተባለው ጆርናል ላይ ሪፖርት አድርገዋል። ውጤታማ, ፈጣን እና ርካሽ መንገድ ለማምረት perovskite ሌዘር. ከሌሎቹ ዓይነቶች ይልቅ የእነሱ ጥቅም በተረጋጋ ሁኔታ መሥራት ነው, ይህም ለኦፕቲካል ቺፕስ ትልቅ ጠቀሜታ አለው.

"የእኛ የሃይድ ሌዘር ማተሚያ ቴክኖሎጂ የተለያዩ የፔሮቭስኪት ሌዘርዎችን በጅምላ ለማምረት ቀላል፣ ኢኮኖሚያዊ እና ከፍተኛ ቁጥጥር ያለው መንገድ ያቀርባል። በሌዘር የማተም ሂደት ውስጥ የጂኦሜትሪ ማመቻቸት ለመጀመሪያ ጊዜ የተረጋጋ ነጠላ ሞድ ፔሮቭስኪት ማይክሮሌዘር (3) ለማግኘት እንደሚያስችል ልብ ሊባል ይገባል። እንዲህ ዓይነቱ ሌዘር በተለያዩ ኦፕቶኤሌክትሮኒካዊ እና ናኖፎቶኒክ መሣሪያዎች፣ ሴንሰሮች፣ ወዘተ በማዘጋጀት ረገድ ተስፋ ሰጪ ነው” ሲል የFEFU ማዕከል ተመራማሪ የሆኑት አሌክሲ ዚሽቼንኮ በኅትመቱ ላይ አብራርተዋል።

3. የፔሮቭስኪት ሌዘር ጨረሮች

እርግጥ ነው፣ በቅርቡ “በሌዘር ላይ ሲራመዱ” የግል ኮምፒውተሮችን አናይም። እስካሁን ድረስ, ከላይ የተገለጹት ሙከራዎች የፅንሰ-ሀሳብ ማረጋገጫዎች ናቸው, ሌላው ቀርቶ የኮምፒዩተር ስርዓቶች ምሳሌዎች አይደሉም.

ይሁን እንጂ በብርሃን እና በሌዘር ጨረሮች የሚቀርቡት ፍጥነቶች ለተመራማሪዎች እና ከዚያም መሐንዲሶች ይህን መንገድ ለመቃወም በጣም ፈታኝ ናቸው.