Jak dotąd komputery kwantowe oferowały ledwie ułamek mocy obliczeniowej, którą są w stanie teoretycznie zapewnić, co hamuje rozpoczęcie potencjalnej „kwantowej rewolucji”. Teraz międzynarodowy zespół naukowców, pracujący pod kierunkiem Ion Quantum Technology Group z Uniwersytetu Sussex, Zjednoczone Królestwo, jest przekonany, że w końcu znalazł sposób na przezwyciężenie problemów technicznych, które dotychczas uniemożliwiały budowanie silniejszych maszyn.
Po opublikowaniu swoich wniosków w czasopiśmie »Science Advances« zespół pracuje obecnie nad prototypem i przewiduje, że w pełni funkcjonalny komputer kwantowy w pełnej skali może być gotowy w ciągu około dekady. Urządzenie byłoby wiele milionów razy szybsze od najlepszych dostępnych obecnie komputerów i pracowałoby wykorzystując zdolność do manipulowania zjawiskami w niestandardowych systemach i materiałach, ujarzmiając tym samym właściwości „bardzo małego” na poziomie atomowym.
„Zbudowanie komputera kwantowego to tak naprawdę święty Graal nauki” – stwierdza prof. Winfried Hensinger, który kieruje pracami badawczymi. „Teraz publikujemy właśnie praktyczny plan budowy wielkoskalowego komputera kwantowego”.
Obliczenia kwantowe uwolniłyby taką moc przetwarzania, która zmieniłaby życie w XXI w., otwierając drogę do opracowywania nowych leków i konstruowania urządzeń komunikacyjnych o znacznie większych możliwościach. Dostarczyłaby także nowych narzędzi, które pomogłyby ludzkości rozwikłać wiele nadal niewyjaśnionych tajemnic wszechświata. „Życie ulegnie całkowitej zmianie” – mówi prof. Hensinger. „(...) to naprawdę niesamowicie ekscytujące (...) prawdopodobnie jeden z najciekawszych momentów w tej dziedzinie, jaki kiedykolwiek się zdarzy”.
Główna przeszkoda techniczna wstrzymująca rozwój komputerów kwantowych polega na tym, że obecnie wymagają one laserów skierowanych na pojedyncze atomy, więc im większy komputer, tym więcej laserów i tym większe ryzyko, że coś nie zadziała jak powinno. Prof. Hensinger wraz z zespołem zastosował inną technikę monitorowania atomów, która wykorzystuje pole mikrofalowe i elektryczność w „pułapce jonowej”.
„W ciągu dwóch lat mamy nadzieję zbudować prototyp zawierający całą technologię opisaną w planie [opublikowanym w »Science Advances«]” – wyjaśnia Hensinger. „Poszukujemy jednocześnie partnera przemysłowego, aby móc faktycznie wybudować wielkoskalowe urządzenie, które zasadniczo zajmie cały budynek”. Wedle szacunków zespołu ostateczny koszt wybudowania i przetestowania prototypu może sięgnąć 116 mln EUR.
Konsorcjum IQIT, koordynowane przez Uniwersytet Siegen w Niemczech – a którego Uniwersytet Sussex był członkiem – to czteroletnie przedsięwzięcie, które miało na celu opracowanie nowych metod zwiększania skali urządzeń korzystających z fizyki kwantowej. Realizacja przedsięwzięcia dobiegła końca w marcu 2015 r. i położyła podwaliny pod projekt przełomowego planu kwantowego opracowanego przez prof. Hensingera i jego zespół.
Postęp w kwantowej rewolucji jest niezmiennie jednym z głównych dążeń UE, ponieważ ustawodawcy rozumieją, że przełomowe osiągnięcia kwantowe mogą zapewnić Europie utrzymanie miejsca globalnego lidera w dziedzinie nauki. W sumie w dziedzinę tę zainwestowano około 550 mln EUR w formie unijnych funduszy na badania naukowe i jak wskazują te najnowsze osiągnięcia, wygląda na to, że były to rzeczywiście bardzo, ale to bardzo dobrze wydane pieniądze.
Więcej informacji:
witryna projektuwitryna Ion Quantum Technology Group
poleca:
Studentnews.pl