A kvantumszámítástechnika kilátásai

|

1982-ben, Richard Feynman Nobel-díjas fizikus feltalálta a működéséhez mikroszkopikus részecskéket használó ultranagy teljesítményű számológépet. Az atomok alatti szint természeti törvényei alapján "kvantum" számítógépnek nevezte el találmányát.

Azóta a technológiai ágazat nagyjai közül többen is - pl. az IBM, a Google, az Intel, a Microsoft és a kínai Alibaba - rámozdultak erre az elképzelésre. Ezek a cégek a kaliforniai Rigettihez hasonló start-upokkal versengve igyekeznek megépíteni a minden korábbinál gyorsabb adatfeldolgozás lehetőséget ígérő, fejlett új gépeket, amelyek számos iparágat - köztük az energiaszektort, az egészségügyet és a pénzügyi piacot - forradalmasítanának.

JPMorgan Chase és a Daimler már elkezdték tesztelni a technológiát abban a reményben, hogy versenyelőnyt biztosít majd számukra versenytársaikkal szemben.

A kormányok a kérdés geopolitikai jelentőségével is tisztában vannak. Kína 10 milliárd dolláros költségvetésből építi nemzeti kvantumszámítástechnikai laboratóriumát, ami aggodalommal tölti el a lemaradástól tartó nyugati államokat.

A legutóbbi amerikai kormányzati leállás előtt a republikánusok és a demokraták minden konfliktusukat félretéve több mint 1 milliárd dollárt különítettek el a "nemzeti kvantumstratégia kidolgozására." Semmi nem ösztönzi jobban az együttműködést a félelemnél.

 

ke_p2_kvantum_sza_mi_ta_stechnika.jpg

 

1. Az agy

A CPU betűszót mindenki ismeri. Ideje megismerkedni azonban a QPU-val, a kvantumprocesszorral is. A Rigetti számítógépénél a rendszer "agyát" tartalmazó szilíciumlapka egy aranyozott rézlemezbe van ágyazva. Ebben a számítógépben minden elem azt a célt szolgálja, hogy a lapka minél hidegebb és stabilabb maradjon.

2. A szív

Ezek alatt a konzervdobozok alatt helyezkedik el a hőcserélőként funkcionáló "keverőkamra", amelynek belsejében a folyékony hélium különböző formái - hélium-3 és hélium-4 - keverednek egymással. A hélium szétválasztás és párolgás útján eloszlatja a hőt.

3. A csontváz

Az aranyozott lemezek képezik a kvantumszámítógép esküvői tortájának rétegeit. Tulajdonképpen elválasztják egymástól a hűtési zónákat. Ezen a szinten a hőmérséklet épphogy az abszolút nulla fok felett van. Alul a hőmérséklet a Kelvin egyszázad része - azaz több százszor olyan hideg, mint a világűrben.

4. Az idegrendszer

A fotonszállító koaxkábel-tekercsek nem pusztán dekorációs célt szolgálnak. Rendeltetésük, hogy a belső tér extrém hűtése miatt keletkező feszültségeket oldják. A tekercsek nélkül a kábelek egyszerűen elpattannának.

5. A héj

Működés közben öt (a kép tetején látható fehér színűhöz hasonló) burkolat fedi a számítógépet. Ezek a Matrjoska-baba szerűen egymásba csúsztatott házak hőpajzsként működnek, gondoskodva arról, hogy belül minden rendkívül hideg és légmentesen lezárt maradjon.

"Ez a versenyfutás hasonlít ahhoz, amit az én nemzedékem az űrverseny idején élt át"- meséli Jim Clarke, az Intel kvantumhardverekért felelős igazgatója.

A legnépszerűbb kvantumszámítástechnikai irányzat a félvezető iparág alapjait hasznosító szupervezető elektronikus áramkörökkel dolgozik. Míg a hagyományos számítógépek "nulla" vagy "egy" érték felvételétre képes bitekbe kódolják az információt, a kvantumszámítógépek kvantumbiteket vagy "qubiteket" (ejtsd kjubit) használnak erre a célra. Ezek a részecskék furcsa módon egyidőben többféle állapotot is felvehetnek. Ahhoz, hogy működésben maradjanak, elszigetelten és alacsony hőmérsékleten kell tartani őket. Nagyon, nagyon alacsony hőmérsékleten.

"Ez itt a világ legdrágább hűtőgépe" - mutat az IBM kvantumstratégiai vezetője, Bon Sutor a cége által idén januárban üzembe állított 20 qubites kvantumszámítógépre.

Egy az IBM-nél korábban kvantumszámítógépeket építő fizikus által alapított Rigetti kis mérete dacára úgy gondolja, hogy képes harcba szállni az órásokkal. A vállalat felhőszolgáltatásként értékesíti a kvantumszámítógépes kapacitást olyan kutatóknak, akik igyekeznek az elsők között kiaknázni a "kvantumelőnyt", azaz a hagyományos számítógépek teljesítményét messze túlszárnyaló kvantumrendszer kínálta lehetőségeket. A tudósok arra számítanak, hogy a következő pár évben még csak szerény mértékben lesznek kiaknázhatók ezek a lehetőségek, és akár 10 év is eltelhet addig, amíg a kvantumszámítógépeket érdemben be lehet vetni bizonyos feladatok megoldására.

"Folyamatosan azt kérdezgeti tőlünk mindenki, hogy tudunk-e működő kvantumszámítógépet építeni, és ezt többször is, sorozatban megismételni. Erre ma határozott pozitív választ adtunk a piacon. Úgy tudunk ilyen gépeket építeni, akár sorozatgyártásban, hogy működnek is" - jelenti ki Betsy Masiello, a Rigetti alelnöke.

A kvantumszámítástechnika tehát ma már realitás. A verseny megkezdődött.

0 mp. múlva automatikusan bezár Tovább az oldalra »

Úgy tűnik, AdBlockert használsz, amivel megakadályozod a reklámok megjelenítését. Amennyiben szeretnéd támogatni a munkánkat, kérjük add hozzá az oldalt a kivételek listájához, vagy támogass minket közvetlenül! További információért kattints!

Engedélyezi, hogy a https://computerworld.hu értesítéseket küldjön Önnek a kiemelt hírekről? Az értesítések bármikor kikapcsolhatók a böngésző beállításaiban.