Harppaus kohti valon nopeita tietokoneita

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