La potència informàtica arriba a un punt de crisi. Si continuem seguint la tendència vigent des que es van introduir els ordinadors, el 2040, no tindrem la capacitat d’alimentar totes les màquines del món, tret que puguem trencar la informàtica quàntica.
pots seguir hashtags a twitter
Els ordinadors quàntics prometen velocitats més ràpides i una seguretat més robusta que els seus homòlegs clàssics i els científics s’han esforçat per crear un ordinador quàntic durant dècades.
Què és quàntic i com ens ajuda?
La informàtica quàntica es diferencia de la informàtica clàssica d'una manera fonamental: la forma d'emmagatzemar la informació. La informàtica quàntica aprofita al màxim una estranya propietat de la mecànica quàntica, anomenada superposició. Significa que una 'unitat' pot contenir molta més informació que l'equivalent que es troba a la informàtica clàssica.
La informació s’emmagatzema a bits 'En estat' 1 'O' 0 , 'Com un interruptor de llum que s'encén o s'apaga. Per contra, la informàtica quàntica pot incloure una unitat d’informació que pot ser « 1 , '' 0 , O a superposició dels dos estats .
Penseu en una superposició com una esfera. ' 1 'S'escriu al pol nord i' 0 ‘S’escriu al sud: dos bits clàssics. No obstant això, es pot trobar un bit quàntic (o qubit) en qualsevol lloc entre els pols.
Els bits quàntics que es poden activar i desactivar alhora proporcionen un paradigma revolucionari i d’alt rendiment on la informació s’emmagatzema i es processa de manera més eficient, va dir el Dr. Kuei-Lin Chiu a Alphr el 2017. El doctor Chiu va ser investigador del comportament mecànic quàntic de materials a l’Institut de Tecnologia de Massachusetts.
La capacitat d’emmagatzemar una quantitat d’informació molt més gran en una unitat significa que la informàtica quàntica pot ser més ràpida i més eficient en energia que els ordinadors que fem servir actualment. Llavors, per què és tan difícil d’aconseguir?
Fer qubits
Els Qubits, l’eix vertebrador d’un ordinador quàntic, són difícils de fabricar i, un cop establerts, són encara més difícils de controlar. Els científics han d’aconseguir que interactuïn de maneres específiques que funcionarien en un ordinador quàntic.
Els investigadors han intentat utilitzar materials superconductors, ions que es troben en trampes iòniques, àtoms neutres individuals i molècules de complexitat variable per construir-los. No obstant això, fer-los mantenir la informació quàntica durant molt de temps és difícil.
Vegeu com es construeix el vostre propi PC relacionat
En investigacions recents, els científics del MIT van idear un nou enfocament, utilitzant com a qubits un cúmul de molècules simples compostes de només dos àtoms.
Estem utilitzant molècules ultrafredes com a 'qubits', segons va dir a Alphr el professor Martin Zwierlein, autor principal del document. Les molècules s'han proposat durant molt de temps com a portadores d'informació quàntica, amb propietats molt avantatjoses respecte d'altres sistemes com àtoms, ions, qubits superconductors. , etc. Aquí, demostrem per primera vegada que podeu emmagatzemar aquesta informació quàntica durant períodes prolongats en un gas de molècules ultrafredes. Per descomptat, un eventual ordinador quàntic també haurà de fer càlculs, per exemple, perquè els qubits interaccionin entre ells per realitzar les anomenades portes. Zwierlein va continuar: Però primer heu de demostrar que fins i tot podeu mantenir la informació quàntica, i això és el que hem fet.
Els qubits creats al MIT van mantenir la informació quàntica més temps que els intents anteriors, però encara només durant un segon. Aquest període de temps pot semblar curt, però de fet és de l'ordre de mil vegades més que un experiment comparable que s'ha fet, va explicar Zwierlein.
Més recentment, investigadors de la Universitat de Nova Gal·les del Sud van fer un avanç significatiu en l’empenta cap a la informàtica quàntica. Van inventar un nou tipus de qubit anomenat flip-flop qubit, que utilitza l’electró i el nucli d’un àtom de fòsfor. Es controlen mitjançant un senyal elèctric en lloc d’un de magnètic, cosa que facilita la seva distribució. El qubit ‘flip-flop’ funciona traient l’electró del nucli mitjançant un camp elèctric, creant un dipol elèctric.
Més enllà dels qubits
No obstant això, no només els qubits han de descobrir els científics. També han de determinar el material per fabricar xips de càlcul quàntic amb èxit.
Chiu’s paper , publicat anteriorment el 2017, va trobar capes de materials ultra prims que podrien constituir la base d’un xip d’informàtica quàntica. Chiu va dir a Alphr: “L’interessant d’aquesta investigació és com escollim el material adequat, descobrim les seves propietats úniques i aprofitem el seu avantatge per crear un qubit adequat.
La llei de Moore prediu que la densitat de transistors dels xips de silici es duplica aproximadament cada 18 mesos, va dir Chiu a Alphr. No obstant això, aquests transistors reduïts progressivament arribaran a una petita escala on la mecànica quàntica juga un paper important.
La llei de Moore, a la qual es referia Chiu, és un terme informàtic desenvolupat pel cofundador d’Intel, Gordon Moore, el 1970. Afirma que la potència de processament global dels ordinadors es duplica cada dos anys. Com afirma Chiu, la densitat dels xips disminueix, un problema al qual els xips de computació quàntica poden respondre potencialment.
La informàtica quàntica és el vaporware definitiu?
Què és el vaporware?
Per si mai no heu sentit parlar del terme vaporware , és essencialment un producte relacionat amb el programari que s’anuncia però que encara no està disponible o que possiblement no estarà disponible mai. Un exemple és un producte de programari molt comercialitzat però que mai va veure la llum.
Tot i que la gent fa prediccions optimistes durant dècades sobre l’impacte dels ordinadors quàntics i els diversos avenços en entorns empresarials i de recerca, fins a quin punt estem d’aconseguir el somni de la informàtica quàntica? Aquesta situació és una predicció de vaporware futur o es convertirà en una cosa útil?
Ens endinsem en el realitat de la informàtica quàntica en un altre article. En resum, un ordinador quàntic probablement realitzarà un càlcul molt poc realista més ràpid que un ordinador convencional el pròxim any o dos. Tot i això, no serà un procés senzill i no serà barat ni beneficiós per als consumidors quotidians.
