Bir Analog - Evet, Analog - Bilgisayar Fizikteki En Büyük Çözülmemiş Gizemleri Çözebilir

[™ Admin]

Bir Analog - Evet, Analog - Bilgisayar Fizikteki En Büyük Çözülmemiş Gizemleri Çözebilir

Bilim adamları, fizik alanında çözülmemiş önemli soruları yanıtlayabilecek bir analog kuantum simülatörü geliştirdiler.

Kuantum simülatörleri, bir nanoelektronik devre üzerindeki hibrit metal yarı iletkenlerden oluşur.

En hızlı dijital bilgisayarlar bile, oda sıcaklığında yarı iletken malzemelerin nasıl keşfedileceği de dahil olmak üzere bazı acil karmaşık sorunları çözemez. Ancak bu analog kuantum simülatörleri yapabilir.
Dijital bir çağda yaşıyoruz. Binlerce tüp veya mekanik dişliden yapılmış oda büyüklüğündeki bilgisayarların günleri geride kaldı ve ilk analog bilgisayarların antik Roma günleri çoktan geride kaldı. Ancak kuantum hesaplama dünyasında analog canlı ve iyi durumdadır. Aslında analog, kuantum bilgisayarların üç ana kategorisinden biridir ve dünyanın en büyük şirketlerinden bazıları analog kreasyonlar geliştirmiştir.

Ancak Stanford Üniversitesi ve University College Dublin'den (UCD) araştırmacılar, belirli soruları çözmek için tasarlanmış kuantum bileşenlerine sahip ısmarlama kuantum bilgisayarlar yaratarak bu makineleri inşa etmek için yeni bir yaklaşım geliştirdiler. Bunlar, Charles Babbages'in 19. yüzyıl kreasyonları gibi oda büyüklüğünde makineler değil; bunun yerine, bir nanoelektronik devre üzerindeki hibrit metal yarı iletkenlerden oluşurlar. Esasen bilgisayarlar metre cinsinden değil mikron cinsinden ölçülür ve "kuantum simülatörleri" olarak adlandırılır. Nature Physics'te yayınlanan yeni bir makale, simülatörleri tam olarak detaylandırıyor.

Stanford araştırmacısı Goldhaber-Gordon yaptığı açıklamada, "Her zaman ilgilendiğimiz fenomenlerin özünü yakalayacağını umduğumuz matematiksel modeller yapıyoruz, ancak bunların doğru olduğuna inansak bile, çoğu zaman doğru değiller" dedi. makul bir süre içinde çözülebilir. [Kuantum Simülatörü ile] daha önce kimsenin sahip olmadığı bu düğmelere sahibiz."

Goldhaber-Gordon'a göre bu analog cihazlar, kuantum fiziğindeki sorunları çözmek için bir "donanım analojisi" oluşturuyor. Simülatörü test etmek için araştırmacılar, iki kuantum bileşeniyle birleştirilmiş basit bir devre kullandılar. Elektrik voltajlarını ayarlayan bilim adamları, elektronların normal yüklerinin yalnızca üçte birine sahip olduğu "Z3 parafermiyonları" adı verilen bir madde durumu yarattılar - böyle bir durum ilk kez bir laboratuvardaki bir elektronik cihazda yaratıldı. Fikir, kuantum hesaplamada daha karmaşık soruları çözmek için bu simülatörü ölçeklendirmek.

UCD Kuantum Mühendisliği, Bilimi ve Teknolojisi Merkezi direktörü Andrew Mitchell yaptığı açıklamada, "Belirli sorunlar, en hızlı dijital klasik bilgisayarların bile çözemeyeceği kadar karmaşıktır," dedi. "Yüksek sıcaklık süper iletkenleri gibi karmaşık kuantum malzemelerinin doğru simülasyonu gerçekten önemli bir örnek."

Şu anda, yüksek hızlı trenlere ve MRI makinelerine güç sağlayan süper iletken malzemeler, yalnızca aşırı düşük sıcaklıklarda çalışıyor. Oda sıcaklığındaki süper iletken malzemeleri keşfetmek için kuantum simülatörlerini kullanmak, teknolojinin daha geniş çapta benimsenmesi için oyunun kurallarını değiştirecek. Bu, gelecek nesil kuantum simülatörlerinin çözmeye yardımcı olabileceği, yanıt bekleyen sorulardan yalnızca biri.

Kaynak: Popular Mechanics