การนำคอมพิวเตอร์ควอนตัมสองประเภทที่ดีที่สุดมารวมกันเป็นครั้งแรก นักวิจัยที่ Google ได้สร้างต้นแบบที่รวมสถาปัตยกรรมของทั้งคอมพิวเตอร์ควอนตัมสากลและคอมพิวเตอร์ควอนตัมแบบอะนาล็อก ด้วยการแปลงการคำนวณแบบอะนาล็อกแบบดั้งเดิมให้เป็นดิจิทัลซึ่งสามารถทำได้ด้วยคอมพิวเตอร์ควอนตัมอะเดียแบติก ระบบของทีมจึงเข้าใกล้คอมพิวเตอร์ควอนตัมสากลไปอีกก้าวหนึ่ง
ที่สามารถแก้
ปัญหาการคำนวณใดๆ ได้ สิ่งนี้มีความเกี่ยวข้องอย่างยิ่งกับการใช้งานที่ซับซ้อนและใช้งานได้จริงบางอย่าง ซึ่งนักวิทยาศาสตร์หวังว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมในอนาคตจะสามารถจัดการได้ รวมถึงการสังเคราะห์ยาใหม่หรือถอดรหัสรูปแบบสภาพอากาศในระยะยาว คอมพิวเตอร์ควอนตัมสากล
เป็นคอมพิวเตอร์ที่ตามทฤษฎีแล้วสามารถดำเนินการคำนวณใด ๆ ได้เร็วกว่าคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิม การแข่งขันเพื่อสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่เป็นสากลอย่างแท้จริงในปัจจุบันเกี่ยวข้องกับกลุ่มทดลองและบริษัทหลายแห่งทั่วโลก รวมถึงGoogle , IBMและD-Waveซึ่งแต่ละกลุ่มหันมาใช้วิธีการและเทคโนโลยี
ที่แตกต่างกันเพื่อให้บรรลุเป้าหมายเดียวกันสร้างช้าจนถึงขณะนี้ ทั้ง ได้มุ่งเน้นไปที่ “การหลอมด้วยควอนตัม” ซึ่งเป็นวิธีการคำนวณควอนตัมอีกวิธีหนึ่งที่ไม่เป็นสากล แต่สามารถใช้เพื่อสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัม “อะเดียแบติก” ที่สามารถแก้ปัญหาเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับการค้นหาทั่วโลก
ค่าต่ำสุดของฟังก์ชันที่ซับซ้อนมาก การหลอมขึ้นอยู่กับ “การขุดอุโมงค์ควอนตัม” และปล่อยให้ระบบง่ายๆ ในขั้นต้นค่อยๆ พัฒนาอย่างช้าๆ ไปสู่ผลลัพธ์ที่ต้องการ สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการเข้ารหัสปัญหาในสถานะของควอนตัมบิต (qubits) บางส่วนที่มีการโต้ตอบที่กำหนดโดยเฉพาะ การโต้ตอบเหล่านี้
เป็นแบบคลาสสิกดั้งเดิม โดยจะเปิดหรือปิดก็ได้แม้ว่าวิธีนี้จะใช้งานได้ค่อนข้างดีสำหรับปัญหาบางอย่าง แต่ก็ไม่ใช่เทคนิคการคำนวณควอนตัมขนาดเดียวที่นักวิทยาศาสตร์หลายคนหวังว่าจะสร้างขึ้น การคำนวณควอนตัม Adiabatic ประสบกับข้อผิดพลาดและเสียงรบกวนเนื่องจากกระบวนการไม่อนุญาต
ให้มีการแก้ไข
ข้อผิดพลาดระหว่างการคำนวณ สิ่งนี้จะกลายเป็นปัญหาใหญ่เมื่อระบบขยายขนาดและเกิดข้อผิดพลาดสะสม ในทางตรงกันข้าม ส่วนประกอบที่สำคัญของสถาปัตยกรรมควอนตัมคอมพิวติ้งสากลหลายตัวที่ได้รับการพัฒนาก็คือ ลอจิกเกตแบบดิจิทัลสามารถทนต่อข้อผิดพลาดได้ และการแก้ไขข้อผิดพลาด
สามารถเกิดขึ้นได้ในขณะที่การคำนวณกำลังดำเนินการอยู่ยุคดิจิทัลปัญหาอีกประการหนึ่งของการคำนวณควอนตัมแบบอะเดียแบติกคือลักษณะดั้งเดิมของการโต้ตอบ ซึ่งทำให้จำนวนของคิวบิตอื่นๆ ที่คิวบิตสามารถโต้ตอบด้วยมีขีดจำกัดต่ำ สำหรับการคำนวณอย่างรวดเร็ว
คุณควรต้องการให้การโต้ตอบหลายรายการเกิดขึ้นพร้อมๆ กันระหว่างคิวบิตทั้งหมด แต่ในการคำนวณที่ซับซ้อน แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะติดตามการโต้ตอบเหล่านี้อย่างแม่นยำ อย่างไรก็ตาม การลดการเชื่อมต่อมีผลกระทบอย่างมากต่อความสามารถในการคำนวณของระบบ
เพื่อแก้ไขปัญหานี้และเพื่อนร่วมงานที่ห้องปฏิบัติการวิจัย ในซานตาบาร์บารา แคลิฟอร์เนีย ร่วมกับนักฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานตาบาร์บารา และมหาวิทยาลัย ในเมืองบิลเบา ประเทศสเปน ได้เพิ่ม ส่วนประกอบดิจิทัลไปยังอุปกรณ์อะนาล็อกก่อนหน้านี้ การแปลงการคำนวณควอนตัม
แบบอะเดียแบติกให้เป็นดิจิทัล ทีมสามารถควบคุมการโต้ตอบระหว่างคิวบิตได้มากขึ้น และยังสามารถแก้ไขข้อผิดพลาดในขณะที่ประมวลผลการคำนวณได้อีกด้วยในงานปัจจุบัน นักวิจัยของ Google ได้ดัดแปลงชิปตัวนำยิ่งยวด 9 qubit ที่สร้างขึ้นก่อนหน้านี้ ซึ่งการโต้ตอบจะถูกควบคุมโดยลอจิกเกต
ที่เชื่อมต่อ
ซึ่งเข้ารหัสปัญหา ทีมงานได้จำลองแถวของอะตอมแม่เหล็กหมุนคู่ในสายโซ่ อะตอมสามารถมีการวางแนวในแนวเดียวกัน (เฟอร์โรแมกเนติก) หรือแนวต้าน (ต้านแม่เหล็กไฟฟ้า) ซึ่งเป็นสิ่งที่เป็นปัญหาที่รู้จักกันดีในวิชาเคมีแม่เหล็ก นักวิจัยระบุแต่ละ qubit แยกกันผ่านพัลส์ปัจจุบันที่ปรับความถี่เรโซแนนซ์
โดยธรรมชาติของ qubits ซึ่งมีความถี่แปรผันระหว่าง 4 GHz และ 5.5 GHz“ในสถาปัตยกรรมของเรา เราสามารถบังคับคลื่นความถี่นี้ได้ เหมือนกับเวลาที่คุณเปิดวิทยุเพื่อออกอากาศ” Barends กล่าว เขาอธิบายว่าพวกเขาสามารถปรับความถี่ของควิบิตหนึ่งไปยังอีกอันหนึ่งได้
“ด้วยการย้ายความถี่ qubit เข้าหรือออกจากกัน จะสามารถเปิดหรือปิดการโต้ตอบได้ การแลกเปลี่ยนข้อมูลควอนตัมคล้ายกับการวิ่งผลัด โดยสามารถส่งไม้คทาเมื่อนักวิ่งพบกัน” เขากล่าวเสริม ทีมงานยังสามารถปรับแต่ง qubit เพื่อให้อยู่ในแนวเดียวกันและซ้อนทับกัน
ปรับขนาดขึ้นแม้ว่าปัญหานี้จะเป็นปัญหาที่คอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิมสามารถแคร็กได้ง่ายในปัจจุบัน แต่แนวทางดิจิทัลของทีม Google สามารถทำงานกับการโต้ตอบประเภทใดก็ได้ และไม่ถูกจำกัดด้วยการเชื่อมต่อระหว่างคิวบิต “เพื่อเป็นการสาธิต เราได้นำการโต้ตอบแบบ มาใช้ ซึ่งเป็นสิ่งที่ไม่สามารถ
ทำได้ในระบบอะนาล็อกในปัจจุบัน สิ่งนี้มีความสำคัญเนื่องจากปัญหาที่เกี่ยวข้องกับอิเลคตรอนที่มีปฏิสัมพันธ์ เช่น ในเคมีควอนตัมนอกจากนี้ การประมวลผลควอนตัมอะเดียแบติกแบบดิจิทัลยังเข้ากันได้อย่างสมบูรณ์กับเทคนิคการแก้ไขข้อผิดพลาดควอนตัมที่รู้จัก ในระบบอะนาล็อก
แต่ละ qubit ที่เพิ่มเข้ามาทำให้เกิดสัญญาณรบกวนและข้อผิดพลาดมากขึ้น “อาจเป็นไปได้ว่าสิ่งนี้ทำให้ยากต่อการรับแอปพลิเคชันที่น่าสนใจที่สุด ซึ่งต้องการอิสระหลายระดับ เพื่อทำงานบนระบบอะนาล็อก แต่ด้วยการแก้ไขข้อผิดพลาด โดยหลักการแล้ว การปรับใช้ดิจิทัลสามารถปรับขนาด จำนวนมากได้ตามอำเภอใจ” เขาอธิบาย แม้ว่าในปัจจุบันจะยังไม่มีฮาร์ดแวร์
แนะนำ ufaslot888g
