Harppaus kohti valon nopeita tietokoneita

(29.3.2024) Australialaisen RMIT-yliopiston tieteilijät ovat luoneet uudelleenohjelmoitavan valopohjaisen prosessorin, maailman ensimmäisen, jonka he sanovat voivan aloittaa uuden kvanttilaskennan ja viestinnän aikakauden.

Teknologiat näillä nousevilla aloilla, jotka toimivat atomitasolla, ovat jo saavuttamassa suuria etuja lääkekehityksen ja muiden pienimuotoisten sovellusten kannalta.

Johtava tutkija Alberto Peruzzo sanoo, että ryhmän prosessori - fotoniikkalaite, joka käytti valohiukkasia informaation kuljettamiseen - voisi auttaa mahdollistamaan onnistunutta kvanttilaskentaa minimoimalla "valohäviöt".

Tiimi ohjelmoi fotoniikkaprosessorinsa yhä uudelleen useissa kokeissa ja saavutti 2 500 laitetta vastaavan suorituskyvyn varioituja jännitteitä käyttämällä.

"Tämä innovaatio voisi johtaa kompaktimpaan ja skaalautuvampaan alustaan kvanttifotonisille prosessoreille", Peruzzo iloitsee.

RMIT-tohtorikandidaatti Yang Yang jatkaa, että laite oli "täysin hallittavissa" ja mahdollisti nopean uudelleenohjelmoinnin pienemmällä virrankulutuksella sekä korvasi tarpeen tehdä monia räätälöityjä laitteita.

"Esitimme kokeellisesti erilaista fyysistä dynamiikkaa yhdellä laitteella", hän sanoo. "Se on kuin kytkimellä ohjata hiukkasten käyttäytymistä, mikä on hyödyllistä sekä kvanttimaailman ymmärtämisessä että uusien kvanttitekniikoiden luomisessa."

"Yksi suurimmista haasteista laitteen ulostulon tarkkuudelle on kohina, joka kuvaa kvanttiympäristön häiriötä, jotka vaikuttavat kubittien toimintaan", hän sanoi. Yritykset hallita kubitteja perustuivat tyypillisesti oletuksiin siitä, mitä kohina oli ja mikä sen aiheutti, Peruzzo sanoi. "Oletusten tekemisen sijaan kehitimme protokollan, joka käyttää koneoppimista tutkiakseen kohinaa ja käyttää samalla mallintamista ennustamaan, mitä järjestelmä tekee vasteena kohinalle", hän sanoi.

Peruzzo sanoi, että kvanttifotoniprosessorien avulla tämä hybridimenetelmä voisi auttaa kvanttitietokoneita toimimaan tarkemmin ja tehokkaammin, mikä vaikuttaa siihen, miten ohjaamme kvanttilaitteita tulevaisuudessa.

"Uskomme, että uudella hybridimenetelmällämme on potentiaalia tulla yleiseksi ohjausmenetelmäksi kvanttilaskentaan", Peruzzo sanoi.

Johtava kirjoittaja tohtori Akram Youssry sanoi, että äskettäin kehitetyn lähestymistavan tulokset osoittivat merkittävää parannusta perinteisiin mallinnus- ja ohjausmenetelmiin verrattuna, ja niitä voidaan soveltaa muihin kvanttilaitteisiin fotoniprosessorien lisäksi.

Aiheesta aiemmin:

Optisella langattomalla ei ehkä enää ole esteitä.

Polarisaatiota hyödyntävä fotoninen prosessori

Tavoitteena tarkempia kvanttibittejä

Tulevaisuuden kvanttitietokoneen perusta eli kubitit ovat edelleen kehitystyön kohteena. Jo vakiintuneista kehitetään yhä parempia mutta aivan uusiakin kehitelmiä tulee esiin ja niistä kertoo uusin katsausartikkeli.

Elektroniikkasatu

Uusin kirjani Elektroniikkasatu on eräänlainen oma elämänkerta elektronien parissa. Se on myös tietynlainen historiallinen kertomus elektronien vaikutuksesta nykymaailman talouselämään ja esimerkiksi nuorisokulttuuriin.


Aiemmat uutiset

Kertakäyttöiset tekoälyanturit terveyden seurantaan (28.03.2024)
Tokyo University of Sciencen tutkijat apulaisprofessori Takashi Ikunon johdolla ovat kehittäneet joustavan paperipohjaisen anturin, joka tasoittaa tietä itsenäisille..

Kvantti-interferenssi ja transistori (27.03.2024)
Kansainvälinen tutkijaryhmä Lontoon Queen Maryn, Oxfordin ja Lancasterin sekä Waterloon yliopistoista on kehittänyt uuden yksimolekyylisen transistorin, joka käyttää..

Robotti tarttuu lihanpalaan ja keskustelee kaverinsa kanssa (26.03.2024)
Marylandin yliopiston tutkijat ovat kehittäneet menetelmän, jolla voi sähköisesti saada kovia ja pehmeitä materiaaleja tarrautumaan toisiinsa. Näin he ovat löytäneet..

Piin kanssa yhteensopivia magneettisia pyörteitä (25.03.2024)
Oxfordin yliopiston fysiikan laitoksen tutkijat ovat tehneet läpimurron luodessaan ja suunnitellessaan magneettisia pyörteitä kalvoissa, jotka voidaan integroida..

Kaksitoiminen katalyytti tekee sen halvemmalla (23.03.2024)
Tohtorit Hyung-Suk Oh ja Woong-Hee Lee Korean tiede- ja teknologiainstituutin (KIST) yhteistyössä POSTECHin ja Yonsei Universityn tutkijoiden kanssa ovat kehittäneet..