क्वांटम कंप्यूटर्स: न्यू सिलिकॉन चिप हमें क्लोजर बनाती है, इसका निर्माता कहती है

एंड्रयू Dzurak बड़ी तस्वीर के संदर्भ में सोचना पसंद करता है, भले ही यह सब अभी तक ध्यान में नहीं आया है।

सिडनी में न्यू साउथ वेल्स विश्वविद्यालय में एक इंजीनियरिंग प्रोफेसर और ऑस्ट्रेलियाई राष्ट्रीय निर्माण सुविधा के निदेशक, Dzurak का लक्ष्य पहला व्यावहारिक क्वांटम कंप्यूटर बनाना है। और उनका मानना ​​है कि क्वांटम कंप्यूटर चिप के लिए उनकी टीम का नया खुलासा डिज़ाइन उस गंतव्य के लिए एक महत्वपूर्ण पहला कदम हो सकता है - और यह सिलिकॉन चिप वास्तुकला पर आज के कंप्यूटरों को बनाने वाली सभी इमारत है।

"यह एक" दृष्टि 'या एक' मार्ग 'प्रदान करता है, एक बड़े पैमाने पर क्वांटम प्रोसेसर के निर्माण के लिए, लाखों की संख्या में, जो महत्वपूर्ण समस्या को हल करने के लिए आवश्यक होंगे, "वे बताते हैं। श्लोक में.

क्वांटम कंप्यूटिंग एक अग्रिम है जो यकीनन होगा 21 वीं सदी की तकनीकी उपलब्धि को परिभाषित करते हुए - निश्चित रूप से, हम अगले 83 वर्षों में इसे दूर कर सकते हैं। यह कोई निश्चितता नहीं है, एक पूरी तरह से प्रचालनात्मक क्वांटम कंप्यूटर पर विचार करने के लिए हर चिप पर लाखों क्वांटम बिट्स या क्वाइबल्स की आवश्यकता होगी। Google जैसी जगहों पर विकास के अंतर्गत आने वाले लोग लगभग 50 qubits में शीर्ष पर हैं, कोई गारंटी नहीं कि वे डिजाइन ऊपर की ओर बढ़ सकते हैं।

लेकिन जैसा कि Dzurak और उनके साथी शोधकर्ताओं ने शुक्रवार को प्रकाशित एक पेपर में समझाया प्रकृति संचार, उनका मानना ​​है कि उनके डिजाइन को क्वैबिट्स के आवश्यक मेनगिरी को शामिल करने के लिए बनाया जा सकता है, प्रत्येक क्वांटम अजीबता का लाभ उठाकर बाइनरी की सीमाओं को पार कर सकता है और लाखों वर्षों से पारंपरिक कंप्यूटरों को तेजी से हल करने वाली समस्याओं को हल करेगा।

"यह एक बहुत ही सरल उपमा है, लेकिन मुझे लगता है कि आप कह सकते हैं कि यह थोड़ा सा है जैसे कि चंद्रमा की टीम ने पूरे मिशन के लिए एक पूर्ण डिजाइन बनाया था, जिसमें रॉकेट इंजन, चरणों का समय, लैंडिंग मॉड्यूल, अंतरिक्ष सूट, आदि शामिल हैं। आदि, वह कहते हैं। "एक बड़ी परियोजना का एहसास करने के लिए, आपको इस बात की दृष्टि होनी चाहिए कि सब कुछ एक साथ कैसे फिट बैठता है, और इस बात का कि हम इस पेपर के साथ क्या करना चाहते हैं।"

Dzurak की टीम सिलिकॉन क्वांटम चिप्स पर केंद्रित है, जो क्वांटम कंप्यूटर वास्तुकला के पांच मुख्य उम्मीदवारों में से एक है। इसका अधिक लाभ यह है कि यह पहले से ही उपयोग में आने वाली सिलिकॉन चिप तकनीक का एक विस्तार है, जो कि एक सिंगल चिप पर लाखों को फिट करने के लिए कैसेट को छोटा बनाने के लिए एक मोटा गाइड प्रदान करता है।

"मुझे लगता है कि यह कहना उचित है कि मैं अपने जीवन के अधिकांश कार्य सिलिकॉन क्वैब के लिए समर्पित नहीं करूंगा, अगर मुझे नहीं लगता कि वे जाने का सही तरीका था," वे कहते हैं, हालांकि वह उन क्वाइबिट को छोटा करने की क्षमता को स्वीकार कर सकते हैं। आगे के मुद्दे बनाएं। “यह वास्तव में अन्य qubits पर एक महत्वपूर्ण लाभ है, क्योंकि इसका मतलब है कि आप एक ही चिप पर कई और qubits पैक कर सकते हैं, लेकिन यह एक छोटी मात्रा में कई नियंत्रण रेखाएं प्राप्त करने में कुछ चुनौतियां भी पैदा करता है। उस भाग में, जो हमारे पेपर को संबोधित करने के लिए महत्वपूर्ण चुनौतियों में से एक है।"

तथ्य यह है कि ये चिप्स आज के चिप्स के साथ बहुत सारी विशेषताओं को साझा करते हैं, इसका मतलब यह है कि इन्हें पहले से उपलब्ध और उपयोग की गई सामग्रियों का उपयोग करके बनाया जा सकता है। पेपर आगे बताता है कि कैसे यह डिजाइन अधिक तकनीकी मुद्दों को हल करता है जैसे कि क्वांट की गणना में त्रुटियों को सुधारना और उन सभी लाखों क्वांटम घटकों को नियंत्रित करने और पढ़ने के लिए आवश्यक सर्किटरी का निर्माण करना।

तो यह हमें एक वास्तविक, व्यावहारिक क्वांटम कंप्यूटर के कितना करीब ले जाता है?

Dzurak कहते हैं, "हम सिलिकॉन चिप निर्माण की प्रक्रियाओं का उपयोग पहले (10-qubit) सिस्टम बनाने के लिए करना चाहते हैं - जो कि लक्ष्य संख्या एक है - जिसे हम 3 से 5 साल में हासिल करने की उम्मीद करते हैं।" “तब हम एकीकरण के एक बड़े स्तर का निर्माण करना चाहते हैं, जिसका उद्देश्य लगभग 6-10 वर्षों में 100 क्विंटल कहना है। लगभग 100 क्विट में हमारे पास एक प्रोटोटाइप होगा जो कि समय के साथ आगे बढ़ सकता है, लेकिन जो पहले से ही कुछ दिलचस्प समस्याओं पर लागू हो सकता है। ”

Dzurak का कहना है कि उन timecales अत्यधिक निर्भर हैं कि उनका समूह कितना निवेश प्राप्त करता है। एक सच्चे क्वांटम कंप्यूटर की टीम के विज़न को साकार करने में पर्याप्त संसाधन लगेंगे। लेकिन कम से कम वह दृष्टि कभी स्पष्ट नहीं रही।

"जब मैंने इस डिज़ाइन का काम शुरू किया, तो मैं चाहता था कि एक संपूर्ण 'क्वांटम कंप्यूटर चिप की तरह दिखने वाला दृश्य हो।" "यह बहुत महत्वपूर्ण है, क्योंकि इसने सिलिकॉन का उपयोग करने के दोनों लाभों पर प्रकाश डाला है, और एक संपूर्ण क्वांटम प्रोसेसर बनाने की चुनौतियां भी हैं। इंजीनियरिंग की बहुत वास्तविक चुनौतियां हैं, जिन्हें हल करने के लिए दिमागी ताकत और दृढ़ संकल्प लेने जा रहे हैं, लेकिन अब हमारे पास लक्ष्य बनाने के लिए एक वास्तविक लक्ष्य है। ”