Microsoft, Google ve IBM'den çok farklı olan yeni bir kuantum bilgisayarın oluşturulduğunu duyurdu
Şu anda, endüstri kuantum bilgisayarların pratik beklentileri konusunda genel olarak iyimser. Ve bir zamanlar kuantum bilgisayarlar, bilim kurgu yazarları için sadece kağıt aletlerdi. Bir kuantum bilgisayarın performansı beklentileri karşılayabilirse, ilaç geliştirme, yapay zeka ve hatta çağdaş fizik araştırmalarında önemli bir rol oynayacaktır.
Geçtiğimiz birkaç yıl içinde teknoloji devleri Google ve IBM, kuantum bilgisayar araştırma ve geliştirme alanında harekete geçerken, nispeten sessiz kalan Microsoft ise nihayet çalışmalarına başladı.
Dün Microsoft'un resmi web sitesi, teknoloji devinin Kuantum hesaplama mühendisliği prototipinin araştırma ve geliştirmesine başlayacak On yıldan fazla bir süredir yürütülen kuantum bilgisayar araştırma çalışmalarını uygulamaya koydu ve Bunun Google ve IBM'i yenebilecek bir kuantum bilgisayarın prototipi olabileceği iddia ediliyor.
Genel olarak konuşursak, bir transistörden oluşan geleneksel bir bit, belirli bir anda 0 veya 1'in iki durumundan yalnızca birinde olabilir, bu nedenle hesaplama gücü sınırlıdır. Bununla birlikte, kübitler 0 ve 1'in üst üste binme durumunda olabilir. Belirli bir kübit ve diğer kübitler birbirine dolanmışsa, bu kübit grubu aynı anda çok sayıda sayıyı temsil edebilir. ve Gerçek bir kuantum bilgisayar yüzlerce, hatta binlerce kübit içerecektir , Hesaplama gücü son derece güçlü olacak.
Ve Microsoft'un güveni, benzersiz araştırma ve geliştirme yolundan gelmektedir. Google ve IBM'in süper iletken kablo döngülerini kübit olarak kullanmasının aksine, Microsoftun fikri Sadece iki boyutlu uzayda var olabilen "anyon" adı verilen bir tür parçacığa dayanır. . Kuşkusuz, herkesin tuhaf fiziksel özellikleri Microsoft tarafından tercih edilmektedir.
Microsoft'un hedefleri
2005 gibi erken bir tarihte, Microsoft, "StationQ" (StationQ) kurdu , Matematikçi Michael Freedman (Michael Freedman) liderliğinde, kuantum hesaplama üzerine temel araştırmalar yaptı.
Microsoftun kuantum bilgisayar projesinden sorumlu kıdemli teknik müdürü Todd Holmdahl'a göre bugüne kadar, Microsoft, temel olarak temel kübit modülünün tasarımını tamamladı ve prototip tasarımı sürecindedir.
Todd Holmdal, kuantum hesaplamanın teorik araştırmadan mühendislik araştırma ve geliştirmeye kadar bir dönüm noktasında olduğuna inanıyor. Nihai hedefe ulaşılıp ulaşılamayacağı konusunda hala belirsizlik olsa da, Microsoftun uzun vadeli kuantum bilgi işlem araştırma ve geliştirme birikimi, Todd Holmdal'ı ikna etti. Kuantum bilişim prototipinin Microsoft sürümünü oluşturmanın koşulları olgunlaştı . Başarılı olduktan sonra büyük faydaları göz önünde bulundurarak, uygun riskleri almaya değer.
Todd Holmdahl, Microsoftun kuantum bilgi işlem donanım ve yazılım Ar-Ge projesinin başıdır
Holmdahl, ilk kübit yapıldıktan sonra Microsoft'un büyük ölçekli bir kübit dizisi oluşturmak için araştırmalara başlayacağını söyledi.
Şimdiye kadar, fizik ve bilgisayar bilimi çevreleri hala tartışmalı ... Savunucularının hayal ettiği gibi çalışan bir kuantum bilgisayar inşa edilebilir mi?
Bazı araştırma ekipleri, kübit yapmak için diğer materyalleri ve çözümleri kullanmaya çalıştı ve Microsoftun kozu " Topolojik kübit Buna karşılık, Microsoft'un "topolojik kuantum hesaplama" programı, bu yıl Nobel Fizik Ödülü'nü kazanan üç fizikçinin yalnızca iki boyutlu dünyada var olabilen nesneler üzerindeki araştırma sonuçlarına dayanmaktadır.
Örgü matematik teorisi gelecekteki topolojik kuantum bilgisayarların temeli olabilir
Genel olarak konuşursak, kübit, kuantum bilgisayarların temel birimleridir.Bir grup kübit, bir soruna birden fazla çözümü aynı anda işleyebilirken, geleneksel bilgisayarlar bunları yalnızca seri olarak işleyebilir.
Ancak kuantum bilgisayarların önündeki en büyük engel şudur: Qubit'ler çok kararsız. Bu nedenle, kuantum bilgisayarların daha uzun süre çalışması için çok düşük sıcaklıklara yerleştirilmesi gerekir.
Ancak elektronik gürültü ve termal parazit karşısında Microsoftun Topolojik kübitler daha sağlamdır , Daha kararlı ve etkili bir kuantum bilgisayar yapmak için kullanılabilir.
IBM kuantum bilgisayarının soğutma cihazı
Microsoft, mühendislik prototiplerinin araştırma ve geliştirilmesine büyük önem veriyor, ancak teknoloji devi yalnızca laboratuvarda çalışabilen bir kuantum bilgisayar istemiyor, aynı zamanda Kuantum bilgi işlem yazılımı ve donanım arayüzleri sağlayın , Böylece kuantum hesaplamada yetkin olmayan diğer alanlardaki uzmanlar, makineyi gerçek dünyadaki sorunları çözmek için kullanabilir. Sonuç olarak, kuantum bilgisayarlar yeni bir bilgi teknolojisi devrimine öncülük edebilecek ve tıp ve malzeme bilimi alanlarında büyük atılımlar üretebilecek.
Aynı zamanda, bir kuantum bilgisayar prototipinin geliştirilmesine başlarken, Microsoft, karmaşık sorunları çözebilecek yazılım geliştirmek amacıyla, buna karşılık gelen bir kuantum hesaplama yazılımı araştırma ve geliştirme projesi de başlattı. Yazılım ve donanım arasındaki araştırma ve geliştirme çalışmaları da birbirini teşvik edebilir ve birlikte teşvik edebilir.
Microsoft'un kuantum hesaplama projesi başkanı Holmdal, 50 yıl önce ilk transistör icat edildiğinde hiçbir bilim insanının cep telefonuna benzer bir uygulama düşünemeyeceğine işaret etti. Ve şimdi, Kuantum bilgisayarlar da benzer bir patlama noktasındadır.
Holmdal'a göre, Kuantum hesaplama geldi Böyle bir tüyeri kaçırmak istemedi.
Microsoft, "kuantum geleceğini" karşılamak için teknik rezervler hazırladı
daha önemlisi, İnsanlar fiziksel ilkelerini tam olarak anlayana kadar bazı teknolojiler ortaya çıkmayabilir. Örneğin Richard P. Feynman, 1982'de kuantum bilgisayarların ortaya çıkışını öngördü.
Bu bağlamda, Microsoft proje ekibinin ana üyesi Charles M.Marcus, kendine ait eski bir otomobille bir benzetme yaptı. Bu arabayı satın alırken, ön panelde doğrudan sigaradan is emebilen bir kurum emici bulunmaktadır.
Marcus, kurum emicinin otomobil teknolojisinin gelişiminin zirvesi olduğuna inanan birçok insan olduğuna ve hiç kimsenin kendi kendine giden arabaları hayal etmediğine inanıyor.
Bu nedenle Marcus, kuantum bilgisayarların geleceği konusunda iyimser - şimdi kuantum bilgisayarları kurum emiciler kadar ilkel, ancak Er ya da geç, dünyayı sürücüsüz arabalar gibi değiştirecek.
Dünyanın en iyi kuantum hesaplama beyinleri StationQ'da bir araya geldi
Holmdalın proje ekibi üyeleri arasında Delft Üniversitesinden fizikçi Leo Kouwenhoven, Kopenhag Üniversitesinden Charles M. Marcus ve Sydney Üniversitesinden David yer alıyor. · İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü'nden David Reilly ve Matthias Troyer Bu uzmanlar, yakın zamanda Microsoft tarafından kurulan ve kıdemli teknik müdür Harry Shum (Harry Shum) tarafından yönetilen yapay zeka araştırma grubuna aittir.
Profesör Charles M.Marcus, Kopenhag Üniversitesi'nin Kuantum Hesaplama Laboratuvarı'nda yer almaktadır.
Profesör Marcus ve Microsoft arasındaki işbirliğinin başlangıcı çok tesadüfi oldu. Bir konferansta öğle yemeğinde, Microsoft StationQ başkanı Mitchell Friedman'ın yanına oturdu ve Friedman'a kuantum bilgi teknolojisi devriminin gelmeyeceğini söyledi. Bilim adamları, donanım mühendisleri ve yazılım mühendisleri birbirleriyle daha yakın işbirliği yapmadıkça. Şimdilik, Microsoft kuantum bilgi işlem ekibi daha uzun vadeli iş ortakları sunmalıdır.
Sonuç olarak, Friedman bu görüşü kabul etti - Profesör Marcus ve Microsoft arasında uzun vadeli işbirliği başladı.
Dr. Marcus, bilim adamlarının son zamanlarda kübit malzemelerini kontrol etmede büyük atılımlar yaptığına inanıyor - bu kontrol teknolojisi, yarı iletken ve süper iletken malzemelerin bir kombinasyonunu kullanıyor. Ek olarak, diğer teknik çözümler de kuantum bilgisayarların mutlak sıfıra yakın soğutulabileceğini öne sürdü.
Microsoft ve Profesör Marcusun Kuantum Cihazı Araştırma Merkezi ortaklaşa StationQ kurdu
Ayrıca, StationQ'nun diğer ana ortağı, Hollanda'daki Delft Üniversitesi'nden Profesör Kovenhofen, öğrenciyken kendini kuantum bilgisayar araştırmalarına adadı ve o sırada kuantum bilgisayarların uygulanabilir olup olmadığını bile bilmiyordu. Şans eseri, Microsoft'un Santa Barbara, California'daki araştırma tesisini ziyaret etti ve araştırma laboratuvarı müdürü ve topolojik matematikçi Mitchell Friedman ile heyecan verici bir görüş alışverişinde bulundu.
Ardından Microsoft ile işbirliğine başladı. Yıllarca süren işbirliğinden sonra, Microsoft kuantum bilişim araştırma ekibi nihayet şuna inanıyor: Bir kuantum hesaplama prototipi oluşturma koşulları olgunlaşmıştır. Mühendislik prototipi yalnızca teorileri doğrulamakla kalmaz, aynı zamanda bilimsel araştırmalar için yeni sorular ortaya çıkarır.
Covenhofen ve Marcus, Santa Barbara, California'daki 2014 Microsoft StationQ Konferansında bir grup fotoğrafı çekti
Kovenhofen ve Marcus, Microsoft'un kuantum hesaplama ekibinde uzun yıllardır görev yapıyorlar ve laboratuvarlarında, Microsoft bağışlarının oranı giderek normalleşiyor. Microsoft'un teknoloji başkanı pozisyonunu üstlendikten sonra, akademik pozisyonlarını koruyacak ve kendi üniversitelerinde Microsoft'un kuantum bilgisayar projesine katkıda bulunacaklar.
