Key takeaways
- MIT-forskere har funnet en måte å lage mindre kvantedatamaskiner på.
- Eksperter sier at dingser drevet av kvantedatamaskiner er mulige, men sannsynligvis langt unna.
-
Smarttelefoner som bruker kvanteeffekter kan tilby bedre sikkerhet.
Quantum-datamaskiner kan en dag gi strøm til dingsene i lommen.
De minste nåværende kvantedatamaskinene er for store til å være bærbare, men MIT-forskere har nå brukt ultratynne materialer for å bygge superledende qubits, kvantedatamaskinekvivalenten til transistorer. Det er en del av en raskere innsats for å gjøre kvantedatamaskiner praktiske for daglig bruk.
"Kvanteenheter, spesielt for sansing aktivert av solid-state kvanteteknologi, er på god vei til å bli "personlig elektronikk" størrelse, " Prineha Narang, professor i beregningsmaterialevitenskap ved Harvard University som studerer kvantedatabehandling (som ikke var involvert i MIT-studien), fort alte Lifewire i et e-postintervju. "Mange fordeler med små fotavtrykkssensorer, spesielt distribuerte kvantesensorer."
Shrinking the Gap
Nøkkelen til å lage en mer praktisk kvantedatamaskin handler delvis om størrelse. Transistorer i vanlige datamaskiner er laget i nanometerskalaer, mens superledende qubits, den kvantemekaniske analogen til en klassisk bit, fortsatt måles i millimeter.
MIT-forskerne bygde superledende qubits som er minst en hundredel av størrelsen på konvensjonelle design og lider av mindre interferens mellom nabo-qubits.
Forskerne har vist i en fersk artikkel at sekskantet bornitrid, et materiale som bare består av noen få monolag med atomer, kan stables for å danne isolatoren i kondensatorene på en superledende qubit. Dette materialet muliggjør kondensatorer som er mye mindre enn de som vanligvis brukes i en qubit, som krymper fotavtrykket uten å ofre ytelsen nevneverdig.
"Akkurat nå kan vi ha kanskje 50 eller 100 qubits i en enhet, men for praktisk bruk i fremtiden vil vi trenge tusenvis eller millioner av qubits i en enhet," en av avisens forfattere, Joel Wang, sa i en pressemelding. "Så det vil være veldig viktig å miniatyrisere størrelsen på hver enkelt qubit og samtidig unngå uønsket krysstale mellom disse hundretusenvis av qubits."
Usikkerhetsprinsipp
Til tross for det siste arbeidet ved MIT, ikke regn med å gå tom for å kjøpe en kvante-iPhone når som helst snart.
Kvantedatamaskiner vil sannsynligvis forbli i datasentre og laboratorier i overskuelig fremtid, sa James Sanders, en analytiker som dekker kvantedatabehandling, til Lifewire i et e-postintervju. De fleste kvantedatamaskiner krever spesialisert kjøleutstyr for å bringe qubit-matriser til ekstremt lave temperaturer. Når det er sagt, utviklet kvantestartup Quantum Brilliance nylig en kvantedatamaskin som er på størrelse med en matboks og kan kjøres ved romtemperatur.
Men mer praktisk bruk for kvantemekanikk i gadgets kan være å bruke kvanteprinsipper som sammenfiltring og superposisjon. Disse merkelige særegenhetene i kvanteverdenen kan tilby mer sikkerhet til personlige enheter som bruker dem. Samsung har annonsert sin første kvanteteknologibaserte smarttelefon, Quantum 2, som inkluderer verdens minste kvantetilfeldige tallgenerator for bedre sikkerhet.
"Sikkerheten gitt av kvanteteknologi kan i prinsippet ikke brytes, så en telefon utstyrt med kvanteteknologi kan være helt sikker," sa Jitesh Lalwani, grunnleggeren av en oppstart av kvantedatabehandling, til Lifewire i et e-postintervju.
Quantum-datamaskiner kan også muliggjøre sofistikert maskinlæring, noe som gir bedre ansikts- og stemmegjenkjenning, sa Yuval Boger, CMO hos quantum computing software-selskapet Classiq, til Lifewire i et e-postintervju. Ved å bruke kvantedatamaskiner kan det lages bedre smarttelefonbatterier - både lettere og med høyere energikapasitet. Autonome biler kan også bruke kvantedatabehandling for å oppnå bedre ytelse, samt å ta optimale ruter og ha bedre sensorer.
"Akkurat nå kan vi ha kanskje 50 eller 100 qubits i en enhet, men for praktisk bruk i fremtiden vil vi trenge tusenvis eller millioner av qubits…"
Rainer Martini, en ekspert på kvantekommunikasjon ved Steven Institute of Technology, fort alte Lifewire i et e-postintervju at en kvantedatamaskin en dag kan danne grunnlaget for en supersmart følgesvenn.
"Tenk deg nå at du kan ha en enormt økt datakraft for hånden - der telefonen ikke bare gjenkjenner ordene, men også tonen i stemmen din, miljøet og til og med ser og tolker ansiktsuttrykkene dine, som så vel som omgivelsene og personer i nærheten," sa Martini."Basert på den økte datakraften, vil telefonen kunne bruke all denne inngangen til å samhandle med brukeren."
