Onlangs hebben onderzoekers van de University of New South Wales (UNSW) een nieuw type architectuur bedacht die standaard halfgeleiders (gebruikt in conventionele processors) gebruikt om kwantumberekeningen uit te voeren.
laten zien
‘S Werelds eerste complete ontwerp van een silicium Quantum-computerchip onthuld
Onderzoekers van de University of New South Wales (UNSW) hebben een nieuw type architectuur bedacht die standaard halfgeleiders (gebruikt in conventionele processors) gebruikt om kwantumberekeningen uit te voeren. Zo is de eerste complete kwantumprocessor gemaakt, wat aantoont dat de kracht van deze technologie kan worden ontgrendeld met behulp van hetzelfde type conventionele apparatuurcomponenten.
Praktische kwantumcomputing is het hele jaar in het nieuws geweest, met aanzienlijke vooruitgang op theoretisch niveau. De theorie in de praktijk brengen is natuurlijk het meest gecompliceerde deel van het proces, en ingenieurs en onderzoekers keren zich al jaren tegen de muur die op dit gebied is ontstaan.
Quantum computing: een beetje theorie
Op dit moment slaan de ‘normale’ chips van technologische producten (zoals pc’s of smartphones) de informatie op als binaire bits (enen of nullen). Het systeem werkt best goed, maar heeft logischerwijs een limiet wat betreft de hoeveelheid data die verwerkt kan worden.
De Qubits hebben daarentegen toestanden 1, 0 en beide tegelijk, waardoor kwantumcomputers een overweldigende rekenkracht hebben. Wanneer berekeningen worden gemaakt met behulp van Qubits, groeien de weergegeven mogelijkheden exponentieel.
Twee Qubits kunnen tegelijkertijd bestaan als vier mogelijkheden van twee-bits getallen (00, 01, 10 en 11). Met drie Qubits kun je alle mogelijke combinaties van drie getallen (000, 001, 010, 100, 011, 110, 101, 111) vertegenwoordigen en ook allemaal tegelijk. Stel je nu voor dat we 40 Qubits hebben, en we hebben de binaire representatie van elk getal tot in het oneindige, in staat om de operaties in elk van deze getallen afzonderlijk en gelijktijdig weer te geven. Het is een authentiek wangedrocht van verwerkbaarheid, en ook op een parallelle manier. Dit is, een beetje grof uitgelegd, quantum computing.
Het slechte van kwantumcomputing is natuurlijk dat er een bepaalde eigenaardigheid van de werkelijkheid wordt gebruikt, waarin deeltjes bestaan in wat ze ‘mist van mogelijkheden’ noemen totdat ze verbinding maken met een systeem dat hun eigenschappen definieert. Deze mist van mogelijkheden heeft enorm bruikbare wiskundige eigenschappen als je weet hoe je moet managen en vooral als je precies weet wat je zoekt.
Terwijl traditioneel computergebruik binair is en wordt weergegeven door enen en nullen, maakt quantum computing het mogelijk om complexe lagen te creëren die het enorme spectrum aan mogelijkheden vertegenwoordigen dat het biedt. Met andere woorden, het is buitengewoon ingewikkeld om te vertegenwoordigen.
Het probleem is dat deze mist van mogelijkheden, ook wel Qubit genoemd, om deze reden delicaat is. Je kunt niet als zodanig “meten”, althans niet strikt, en ook de neiging hebben om te “instorten” wanneer je probeert te meten. Er zijn honderdduizenden Qubits nodig om een berekening de moeite waard te maken en om ongewenste instortingen te voorkomen. Om ervoor te zorgen dat onstabiele Qubits geen fouten introduceren, moet een zeer robuuste foutcorrectiecode worden georganiseerd, wat alle soorten berekeningen verder bemoeilijkt.
De eerste complete kwantumprocessor
Zoals we in het begin al zeiden, zijn de onderzoekers van de UNSW erin geslaagd om met conventionele materialen een nieuwe complete kwantumprocessor te maken. Het is de eerste keer in de geschiedenis dat wordt geprobeerd – er zijn veel eerdere mislukte pogingen geweest – dus we hebben het over een mijlpaal in de geschiedenis.
Dus, wat vind je hiervan? Deel eenvoudig al uw mening en gedachten in het commentaargedeelte hieronder.