Genç bir Fransız şirketi, küresel “kuantum üstünlüğü” yarışında, bilgisayarlarımızı donatan silikon çiplere karbon nanotüpleri entegre ederek önemli bir atılım gerçekleştirdi. Amacı, yakında gelecekteki kişisel bilgisayarlarımızı donatabilecek ilk hibrit kuantum işlemcileri yaratmaktır.
(7 Mayıs 2023’ten itibaren yeniden yayınlandı)
Benkuantum hesaplama atomların, ışık taneciklerinin, yani fotonların, hatta çok küçük ölçekteki elektronların davranışlarından yararlanır. Ancak sonsuz küçüklüğün evreninde, maddenin nihai bileşenleri, etrafımızdaki dünyanın makroskopik nesnelerinden farklı davranır.
Sonsuz küçüklüğün çok kafa karıştırıcı dünyası
Örneğin uzayda rastgele dolaşan bir elektronun hareket hızı 2.000 km/s de olabilir, 1.000 km/s de! Ama arabamızın hızını bilimsel aletlerle gözlemlemediğimiz sürece aynı anda her iki hızda da gidebilir. Sezgilerimizi rahatsız eden bu olaya denir durum kaplaması. Ve fizikçiler aynı türde başka birçok davranış gözlemlediler. Ancak bu parçacıkların davranışlarını gözlemlemek için ölçüm aletlerini çıkardıkları anda süperpozisyon durumları bozulacak ve ortadan kalkacaktır.
Gelecekteki bilgisayarlarımız için kuantum
Bilim insanları uzun zamandır gelecekte bu kuantum fenomeninden faydalanmayı düşünüyorlar. bilgisayarlarMevcut makinelerimizin aksine karmaşık hesaplamaları çok daha hızlı gerçekleştirecek. Bu tür bir makinenin yaratılmasındaki temel sorun, kuantum dünyasının parçacıklarının üst üste binme durumunu mümkün olduğu kadar uzun süre korumaktır. Her şey bir hikayeye dayanıyor yüksek teknoloji Bu süper güçlü bilgisayarların kuantum işlemcilerini tasarlamak için doğru süreçleri ve en iyi malzemeleri seçmek.
Genç Fransız çekiminin izlediği hedef budur “ C12 Kuantum » özgün bir yaklaşımla. Genç şirket, geleneksel silikon çipleri aşılayarak yarı kuantum, yarı klasik hibrit işlemciler geliştiriyor. karbon nanotüplerC12’nin kurucu ortağı Pierre Desjardins şöyle açıklıyor: ” Ecole Normale Supérieure’de karbon nanotüp adı verilen yeni bir malzemenin olağanüstü özelliklerini vurgulayan temel araştırmalardan elde edilen bu tür teknolojiyi geliştiren dünyadaki tek genç şirketiz. Karbon atomlarının bu mikroskobik tüp şeklindeki yapısı halihazırda birçok endüstriyel ve bilimsel alanda kullanılmaktadır. Paris’teki École Normale Supérieure’deki araştırmacılar, bunun kuantum bilgisayarları oluşturmak için ideal aday olduğunu gösterdi. Gençlerimiz bunları hibrit olacak işlemciler üretmek için kullanıyor, yani uzun süredir bilgisayarlarımızı ve Akıllı Telefonlarımızı donatan silikon çiplerle birleşiyor. »
Pierre Desjardins şunu belirtiyor: “ Bir kuantum bilgisayar, özellikle yeni ilaçların geliştirilmesi, endüstriyel lojistiğin optimize edilmesi ve hatta ulaşım gibi bazı karmaşık sorunları çözmek için mevcut makinelerimizin herhangi birinden sonsuz derecede daha güçlüdür. Somut bir sonuca ulaşmak için birden fazla çözümü birleştirmeyi gerektirdiğinden, süper bilgisayarlar için bile son derece karmaşık olan sorunlar. »
C12’nin kurucu ortağı şöyle devam ediyor: “ Öte yandan kuantum bilgisayar, toplama gibi basit hesaplamaları yapmakta yetersiz kalacaktır. İşte bu yüzden hem kuantum hem de klasik olan bu hibrit teknolojiyi geliştiriyoruz. İlk işlemcinin 2025 yılı için planlanması planlanıyor ancak %100 kuantum ve evrensel bir bilgisayar tasarlamak için 10 yıllık bir araştırma ve geliştirme daha gerekecek. »
Kuantum hesaplamanın vaatleri
Kuantum hesaplamanın somut uygulamaları çoktur; ilk olarak, dokunulmaz olacak bir İnternet veri şifreleme sisteminin geliştirilmesi.
THE sanayiciler ve büyük dijital şirketler ayrıca örneğin su ve elektrik dağıtım ağlarını optimize etmek için bu muazzam bilgi işlem gücüne güvenebilirsiniz. Araştırmacılar bu güçlü makineleri yeni ilaçlar geliştirmek için de kullanacaklar. piller elektrikli ve hatta yüksek performanslı güneş pilleri. Ve önemli olan küçük bir detay, silikon çiplerdeki milyarlarca transistörün birkaç bin kuantum işlemciyle değiştirilmesiyle dünyadaki dijital elektrik tüketimi önemli ölçüde azalacaktır.
