นักวิทยาศาสตร์ยืนยันชิปคอมพิวเตอร์ของ D-Wave คำนวณโดยใช้กลศาสตร์ควอนตัม

นักวิทยาศาสตร์ยืนยันชิปคอมพิวเตอร์ของ D-Wave คำนวณโดยใช้กลศาสตร์ควอนตัม

jumbo jili

กลยุทธ์ “แสดงอย่าบอก” สำหรับการคำนวณควอนตัมดูเหมือนจะให้ผลตอบแทนแก่ บริษัท D-Wave ของแคนาดา การตรวจสอบล่าสุดสำหรับการอ้างสิทธิ์คอมพิวเตอร์ควอนตัมของ D-Wave มาจากบทความที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Communications ฉบับวันที่ 28 มิถุนายน

สล็อต

การทดสอบชิป D-Wave ซึ่งตั้งอยู่ที่ USC-Lockheed Martin Quantum Computing Center ชี้ให้เห็นว่าอุปกรณ์นี้ใช้กลศาสตร์ควอนตัมเพื่อแก้ปัญหาการปรับให้เหมาะสม เมื่อคอมพิวเตอร์ควอนตัมไต่ขึ้นที่จะมีพลังการประมวลผลพอที่พวกเขาสามารถพิสูจน์ได้ว่าเร็วกว่าคอมพิวเตอร์คลาสสิกในการแก้ปัญหาปัญหาบางอย่างตามที่กระดาษใหม่
“งานของเราดูเหมือนจะแสดงให้เห็นว่าจากมุมมองทางกายภาพล้วนๆ เอฟเฟกต์ควอนตัมมีบทบาทสำคัญในการประมวลผลข้อมูลในตัวประมวลผล D-Wave” Sergio Boixo นักวิจัยที่เป็นผู้นำการศึกษาในขณะที่เขาเป็นผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านการวิจัยกล่าว วิทยาการคอมพิวเตอร์ที่มหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนียภาคใต้ในการแถลงข่าว
ห้องปฏิบัติการวิจัยส่วนใหญ่ประสบความสำเร็จในการสร้างโปรเซสเซอร์ประมวลผลควอนตัมด้วยควอนตัมบิต (qubits) เพียงไม่กี่ตัวเท่านั้น แตกต่างจากบิตการคำนวณแบบดั้งเดิมที่มีอยู่เป็น 1 หรือ 0 qubits สามารถมีอยู่ได้ในหลายสถานะในเวลาเดียวกันเนื่องจากกฎแปลก ๆ ของฟิสิกส์ควอนตัมที่ครอบงำความเป็นจริงในระดับที่เล็กมาก
นั่นเป็นเหตุผลที่ D-Wave ในขั้นต้นเริ่มสงสัยในการอ้างว่าได้สร้างตัวประมวลผลควอนตัมด้วยหลายร้อย qubits แต่แทนที่จะทำตามห้องปฏิบัติการวิจัยในการพยายามสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมเอนกประสงค์ D-Wave ได้พัฒนาอุปกรณ์หลอมควอนตัมเฉพาะสำหรับการแก้ปัญหาการปรับให้เหมาะสม
บริษัทของแคนาดาได้รับชัยชนะเหนือนักวิจารณ์บางคนอย่างช้าๆ โดยให้นักวิจัยอิสระเข้าถึงเครื่อง D-Wave และเชิญพวกเขาให้ทดสอบการอ้างสิทธิ์ หนึ่งในการทดสอบดังกล่าวเปิดเผยว่าเครื่อง D-Wave สามารถเอาชนะคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิกได้แล้วในการแก้ปัญหาการปรับให้เหมาะสมบางอย่าง
D-Wave ยังดึงดูดยักษ์ใหญ่ด้านเทคโนโลยีที่มีชื่อเสียงในฐานะลูกค้าเชิงพาณิชย์รายแรก บริษัทได้ทำการขายเชิงพาณิชย์ให้กับ Lockheed Martin เป็นครั้งแรกในปี 2011 และได้ขายชิปตัวที่สองให้กับ Googleสำหรับการติดตั้งในอนาคตที่ศูนย์วิจัย Ames ของ NASA ในเมือง Moffett Field รัฐแคลิฟอร์เนีย
สมาชิกของทีม University of Southern California ได้ตีพิมพ์บทความเกี่ยวกับอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ควอนตัมของ D-Wave บนเซิร์ฟเวอร์ preprint ของ arXiv ในเดือนเมษายน บทความใหม่ของพวกเขาใน Nature Communications ซึ่งเป็นการทดสอบชิป D-Wave “Rainier” ที่มี 108 qubits ที่ใช้งานได้ อาจทำให้อดีตคลางแคลงมีความหวังใหม่ว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมได้กลายเป็นความจริงแล้ว
ทีม USC แทบหยุดหายใจขณะแข่งขันเพื่อศึกษาการคำนวณควอนตัม ศูนย์คอมพิวเตอร์ควอนตัมของ USC ได้รับการอัปเกรดเป็นชิป “Vesuvius” 512 คิวบิตใหม่เมื่อสองเดือนที่แล้ว ซึ่งเป็นเครื่องต่อไปสำหรับทดลองขับ
การหาวิธีใหม่ในการดึงวัสดุที่สำคัญ เช่น ธาตุหายากจากอุปกรณ์อิเล็คทรอนิคส์ที่หมดอายุการใช้งาน อาจทำหน้าที่เป็น “แนวป้องกันด่านแรกของประเทศของเรา” ต่ออุปทานที่อาจเกิดขึ้นได้ Chris Haaseผู้นำ CMI จาก Ames Laboratory ใน ไอโอวา
Carol Handwerkerวิศวกรด้านวัสดุแห่งมหาวิทยาลัย Purdue ซึ่งเป็นผู้นำด้านการรีไซเคิลโลหะทั้งที่ iNEMI และ CMI กล่าวว่า “ผลิตภัณฑ์ที่เป็นสัญลักษณ์” หนึ่งผลิตภัณฑ์ได้รับเลือกให้เป็นแบบจำลองสำหรับการพัฒนาห่วงโซ่อุปทานและรูปแบบธุรกิจเพื่อสนับสนุนเศรษฐกิจหมุนเวียนสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ผลิตภัณฑ์นั้นคือ HDD: ส่วนประกอบที่แพร่หลายซึ่งยังคงมีความเกี่ยวข้อง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในศูนย์ข้อมูล แต่ประสบปัญหาการหมุนเวียนที่สำคัญ
โดยการ คาดคะเน จาก ไอดาโฮห้องปฏิบัติการแห่งชาติบาง 20 ล้านฮาร์ดไดรฟ์จะเกษียณจากศูนย์ข้อมูลที่สำคัญทุกปีเพียงแค่ในประเทศสหรัฐอเมริกา ตัวอย่างเช่น Google และ Microsoft จะเปลี่ยน HDD ในศูนย์ข้อมูลของตนโดยสมบูรณ์ทุกสองถึงสามปี Handwerker กล่าว
ไดรฟ์เหล่านั้นสามารถลบและนำกลับมาใช้ใหม่ได้ แต่ส่วนใหญ่จะถูกหั่นเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยและขายเป็นเศษอลูมิเนียมหรือเหล็กกล้า ในรัฐเทนเนสซี เศษตะกรันที่เหลือจากโรงกู้คืนโลหะ ซึ่งประกอบด้วยธาตุหายาก เช่น ทองคำ แพลตตินั่ม และ “สิ่งดีๆ ทั้งหมด” ถูกใช้เป็นวัสดุสำหรับปูถนน ทิม แมคอินไทร์ จาก ห้องปฏิบัติการแห่งชาติโอ๊คริดจ์กล่าว
ตอนนี้ แครอทแสนอร่อยได้ปรากฏตัวขึ้นในรูปแบบของข้อกำหนดใหม่ใน Electronic Product Environmental Assessment Tool (EPEAT) ซึ่งเป็นโปรแกรมการตรวจสอบสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ผลิตโดยใช้วิธีการที่ยั่งยืน เมื่อเร็วๆ นี้ ผู้ดูแลระบบ EPEAT เริ่มให้คะแนนเพิ่มเติมสำหรับอุปกรณ์ที่มี HDD ที่มีเนื้อหาหลังการบริโภคอย่างน้อย 5 เปอร์เซ็นต์

สล็อตออนไลน์

นี่เป็นเรื่องใหญ่สำหรับบริษัทที่เสนอราคาเพื่อจัดหาอุปกรณ์ไอทีให้กับหน่วยงานของรัฐบาลกลางสหรัฐ เนื่องจากบริษัทเหล่านั้นต้องได้รับการจัดอันดับ EPEAT Gold เพื่อที่จะชนะสัญญาเหล่านี้ Handwerker กล่าว แต่สำหรับผู้ผลิตที่ต้องการซื้อวัสดุแรร์เอิร์ธรีไซเคิลเพื่อผลิต HDD ที่ตรงตามมาตรฐานเหล่านั้น ไม่มีทางไปได้เลย Preston Bryant จาก Momentum Technologies ในรัฐอิลลินอยส์กล่าว
“เราจะโน้มน้าวองค์กรต่างๆ ให้ไว้วางใจระบบสุขาภิบาลอิเล็กทรอนิกส์ได้อย่างไร แทนที่จะรู้สึกว่าจำเป็นต้องทำลายไดรฟ์”
ในสองโครงการจากทั้งหมดห้าโครงการภายใต้ความคิดริเริ่มของ iNEMI บริษัท Momentum Technologies และ Urban Mining Company กำลังค้นหาวิธีการกำจัดวัสดุแม่เหล็กจากไดรฟ์ที่เลิกใช้แล้ว นักวิจัยของ Momentum ใช้ HDD หั่นฝอยในโลกแห่งความเป็นจริงดึงวัสดุแม่เหล็กออกจากส่วนผสมและเปลี่ยนกลับเป็นผงออกไซด์ ซึ่งเป็นวัสดุตั้งต้นที่ผู้ผลิตแม่เหล็กใช้ Urban Mining Company ซึ่งตั้งอยู่ในออสติน หลีกเลี่ยงการทำลายเอกสารทั้งหมด และแทนที่จะเอาแม่เหล็กออกจาก HDD ที่ไม่บุบสลาย บดให้เป็นผง และแปรรูปผงแม่เหล็กให้เป็นบล็อกแม่เหล็กใหม่
อีกกลยุทธ์หนึ่งยังเอาแม่เหล็กอันมีค่าออกไปทั้งหมด ด้วยไดรฟ์ทั้ง 6 ตัวของ Google ชุดแม่เหล็กทั้งหมดจะถูกลบออกด้วยตนเองในห้องปลอดเชื้อโดยTeleplanบริษัทอิเล็กทรอนิกส์ของเนเธอร์แลนด์ Handwerker กล่าว จากนั้น ส่วนประกอบแม่เหล็กจะถูกส่งต่อไปยังซีเกท ซึ่งติดตั้งไว้ในไดรฟ์ใหม่ Google ได้ตรวจสอบแล้วว่าไดรฟ์นั้นใช้งานได้
อย่างไรก็ตาม สำหรับการถอดแยกชิ้นส่วนขนาดใหญ่และปริมาณงานสูง จำเป็นต้องมีระบบอัตโนมัติ McIntyre ของ Oak Ridge ได้บุกเบิกวิธีการอัตโนมัติในการกำจัดแม่เหล็กออกจากฮาร์ดไดรฟ์ แมคอินไทร์กล่าวว่า HDD ส่วนใหญ่ติดตั้งแม่เหล็กไว้ที่มุมล่างซ้าย ซึ่งทีมงานได้ตรวจสอบไดรฟ์มากกว่า 10,000 ตัวจาก 250 รุ่นที่แตกต่างกัน และพบว่ามีข้อยกเว้นเพียงสองข้อเท่านั้น
อีกสิ่งหนึ่งที่ต้องรู้สำหรับการถอดแยกชิ้นส่วนแบบอัตโนมัติคือตำแหน่งของตัวยึดไดรฟ์ ทีมงานของ McIntyre ได้สร้างฐานข้อมูลของตำแหน่งสปริงและตั้งโปรแกรมไว้ในเครื่อง เครื่องจะสแกนบาร์โค้ดของไดรฟ์ จากนั้นถอดรัดและตัดมุมที่มีชุดแม่เหล็กออก มุมจะถูกทำให้ร้อนในเตาอบโดยที่แม่เหล็กจะหลุดออกมาในขณะที่ถูกล้างอำนาจแม่เหล็ก ปัจจุบัน โรงงานนำร่องที่ Oak Ridge National Lab สามารถประมวลผลไดรฟ์ได้ถึง 7,200 ไดรฟ์ต่อวัน
แม่เหล็กสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ใน HDD ใหม่—หากยังไม่ล้าสมัย มิเช่นนั้นก็สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้สำหรับการใช้งานอื่นๆ เช่น มอเตอร์ไฟฟ้า ตัวเลือกสุดท้ายคือการส่งแม่เหล็กทั้งหมดไปยังบริษัทต่างๆ เช่น Momentum Technologies หรือ Urban Mining Company เพื่อกู้คืนวัสดุ

jumboslot

Handwerker กล่าวว่าสถานการณ์ที่ดีที่สุดสำหรับการกู้คืนมูลค่าใน HDD คือการนำกลับมาใช้ใหม่ ที่ Cascade Asset Managementบริษัทในวิสคอนซินที่จัดการอุปกรณ์ไอทีที่เลิกใช้แล้วNeil Peters-Michaudซีอีโอ มีเครื่องทำลายเอกสารในสถานที่แต่ไม่ต้องการใช้ Peters-Michaud ผู้เข้าร่วมในโครงการวิเคราะห์วงจรชีวิตและเศรษฐกิจภายใต้ความคิดริเริ่มของ iNEMI กล่าวว่า “ถ้าเราสามารถขายต่อสินค้าเพื่อนำกลับมาใช้ใหม่ได้ มันจะสร้างมูลค่ามากกว่าเศษสินค้าที่เกิดจากการหั่นย่อย” ปัญหาในการใช้ HDD ซ้ำคือบริษัทต่างๆ มักกังวลเกี่ยวกับข้อมูลที่ค้างอยู่หลังจากเช็ด “ส่วนหนึ่งของการสนทนาของเราคือ เราจะโน้มน้าวองค์กรต่างๆ ให้เชื่อมั่นในสุขาภิบาลอิเล็กทรอนิกส์ได้อย่างไร แทนที่จะรู้สึกว่าจำเป็นต้องทำลายไดรฟ์” เขาพูดว่า.
กระบวนการล้างข้อมูลและการสร้างความไว้วางใจจะเป็นจุดสนใจหลักของระยะต่อไปของโครงการนี้ Schaffer จาก iNEMI กล่าว อีกเป้าหมายหนึ่งคือการขยายการกู้คืนไปยังส่วนประกอบอื่นๆ เช่น แผงวงจร ขั้นตอนนั้นจะพิจารณาถึงวิธีการขยายการทดลองพิสูจน์แนวคิดที่ประสบความสำเร็จและรวมเข้ากับห่วงโซ่อุปทานในโลกแห่งความเป็นจริง “ต้องใช้หมู่บ้าน” Handwerker กล่าว
บนพื้นผิวหลุมอุกกาบาตที่เยือกเย็นของดาวพุธ อุณหภูมิอาจสูงถึง 430 องศาเซลเซียสในเวลากลางวัน ห่างจากดวงอาทิตย์เกือบสองเท่า ดาวศุกร์มีอุณหภูมิพื้นผิวใกล้เคียงกันที่ประมาณ 462 องศาเซลเซียส เนื่องจากมีบรรยากาศที่อุดมไปด้วยคาร์บอนไดออกไซด์
Yuji Zhaoนักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุจากมหาวิทยาลัยรัฐแอริโซนากล่าวว่า “ทุกสิ่งที่คุณส่งไปนั้นต้องทำงานภายใต้อุณหภูมิเหล่านี้ ซึ่งรวมถึงระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่จำเป็นสำหรับเครื่องมือ เซ็นเซอร์ และโพรบ แม้ว่าจะยังไม่มีภารกิจใดลงบนพื้นผิวของดาวพุธ แต่การสอบสวนที่ยาวที่สุดที่รอดชีวิตซึ่งลงจอดบนดาวศุกร์ในปี 1982 คือ Venera 13 ของสหภาพโซเวียต ใช้เวลาเพียง 127 นาทีก่อนที่จะล้มเหลว (ในการเปรียบเทียบ รถแลนด์โรเวอร์ Curiosityได้ลงจอดบนดาวอังคารในปี 2555 และยังคงแข็งแกร่งอยู่)
ไปยังรุ่นต่อไปของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถอยู่รอดอุณหภูมิสูง Zhao และทีมงานของเขารายงานเมื่อเร็ว ๆ อุปกรณ์หน่วยความจำแกลเลียมไนไตรด์ที่ทำงาน 25-300 องศาเซลเซียสในIEEE Electron จดหมายอุปกรณ์ การวิจัยได้รับทุนจากโครงการ Hot Operating Temperature Technology (HOTTech) ของ NASA เพื่อสนับสนุนภารกิจในอนาคตสู่ดาวพุธและดาวศุกร์
“ที่ว่างที่นี่” Zhao กล่าว “ไม่มีเทคโนโลยีใดที่สามารถรักษาอุณหภูมิที่สูงนี้ได้”

slot

แกลเลียมไนไตรด์เป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีอุณหภูมิสูง เนื่องจากมีช่องว่างขนาดใหญ่ ซิลิกอนแบบดั้งเดิมมี bandgap เพียง 1.12 eV ซึ่งหมายความว่าด้วยอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นเล็กน้อย อิเล็กตรอนจะตื่นเต้นได้ง่ายและเปลี่ยนจากแถบวาเลนซ์ไปเป็นแถบการนำไฟฟ้า Zhao อธิบาย “ด้วยเหตุนี้ คุณสูญเสียการควบคุมผู้ให้บริการและอุปกรณ์ของคุณจะทำงานผิดปกติ” ในทางตรงกันข้าม แกลเลียมไนไตรด์มี bandgap ที่ 3.4 eV ทำให้อุปกรณ์สามารถทนต่ออุณหภูมิที่สูงขึ้นได้ก่อนที่อิเล็กตรอนของพวกมันจะโกง แกลเลียมไนไตรด์ไม่ใช่วัสดุเซมิคอนดักเตอร์เพียงชนิดเดียวที่มี bandgap กว้างที่กำลังศึกษาสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีอุณหภูมิสูง NASA ยังลงทุนในคู่แข่งที่ใกล้ชิดอย่างซิลิกอนคาร์ไบด์สำหรับโปรแกรม HOTTech

This entry was posted in Slot and tagged , , , , , . Bookmark the permalink.