ประตูไฟฟ้าที่สร้างขึ้นสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมซิลิคอน

ประตูไฟฟ้าที่สร้างขึ้นสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมซิลิคอน

jumbo jili

ทีมงานที่นำโดย Andrea Morello จาก University of New South Wales ในออสเตรเลียยืมหน้าจากการออกแบบทรานซิสเตอร์ ได้สร้างประตูอิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถใช้ควบคุมโดยเฉพาะควอนตัมบิตที่มีอายุยืนยาวในซิลิคอน สิ่งนี้สามารถช่วยปูทางสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใช้ซิลิกอนเต็มรูปแบบ

สล็อต

ควอนตัมคอมพิวเตอร์โดยใช้วงจรยิ่งยวดได้รวบรวมจำนวนมากของสื่อมวลชนในช่วงปีที่ผ่านมาต้องขอบคุณผลที่น่าตื่นเต้น , กระเป๋าลึกของ Googleและการทะเลาะวิวาทมากกว่าระบบคอมพิวเตอร์ D-คลื่น แต่นักวิจัยจำนวนหนึ่งกำลังมองหาซิลิกอนแทนส่วนหนึ่งเป็นเพราะวัสดุดังกล่าวอาจนำไปใช้สร้างคอมพิวเตอร์ที่มีควอนตัมบิตหรือคิวบิตที่มีขนาดกะทัดรัดและเสถียรเป็นพิเศษ
วิธีหนึ่งในการสร้างซิลิกอนคิวบิตคือการเพิ่มสิ่งเจือปน หรือ “ผู้บริจาค” เช่น อะตอมของฟอสฟอรัสลงในซิลิกอน qubits ดังกล่าวถูกฝังอยู่ในการแยกแบบสัมพัทธ์ซึ่งทำลายสถิติการมีอายุยืนยาว ในบางสาขา พวกเขาสามารถเก็บข้อมูลเป็น นาทีหรือหลายชั่วโมง ก่อนที่จะสูญเสียสถานะควอนตัมที่ละเอียดอ่อน
แต่จนถึงขณะนี้Arne Lauchtสมาชิกในทีมกล่าวว่า นักวิจัยสามารถควบคุมได้เท่านั้น และด้วยเหตุนี้จึงกำหนดสถานะและดำเนินการเชิงตรรกะบน qubits ผู้บริจาคด้วยการกดปุ่มด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กสั้น ๆ ที่เกิดขึ้นโดยมีการสั่นที่ความถี่ที่เหมาะสม
Laucht บอกกับIEEE Spectrumในอีเมลว่าโครงการนี้ทำงานได้ดีมากสำหรับ qubit ตัวเดียว โดยที่หนึ่ง qubit อยู่ถัดจากเสาอากาศไมโครเวฟบนชิป และใช้แหล่งไมโครเวฟหนึ่งแหล่งเพื่อสร้างพัลส์ความถี่สูง “แต่ลองนึกภาพขยายได้ถึง 100 หรือมากกว่า qubits” เขากล่าวว่าสนามแม่เหล็กนั้นยากที่จะจำกัดอยู่ในพื้นที่ขนาดเล็ก ดังนั้นจึงมีแนวโน้มที่จะส่งผลกระทบต่อคิวบิตอื่นๆ ในบริเวณใกล้เคียง ยิ่งไปกว่านั้น Laucht ยังกล่าวอีกว่า แต่ละ qubit จะต้องมีแหล่งไมโครเวฟของตัวเอง และ “แต่ละแหล่งเหล่านี้มีราคามากกว่า $100,000 ต่ออัน”
โชคดีที่มีวิธีอื่น ในปี 1998 นักฟิสิกส์ Bruce Kane ได้วางสูตรสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใช้ซิลิกอนซึ่งผู้บริจาคแต่ละคนมีประตูของตัวเอง ในรูปแบบของ Kane แหล่งเดียวจะล้างสนามแม่เหล็กที่สั่นเหนือ qubits ทั้งหมดในคอมพิวเตอร์ ฟิลด์นี้โดยปกติจะทำให้ qubits ไม่ได้รับผลกระทบ แต่ด้วยการใช้แรงดันไฟฟ้า อิเล็กตรอนของอะตอมตัวใดตัวหนึ่งจะถูกดึงไปทางประตูเล็กน้อย สิ่งนี้จะเปลี่ยนความถี่ของสนามแม่เหล็กที่สั่นซึ่งทั้งอิเล็กตรอนของอะตอมและนิวเคลียสของอะตอมจะตอบสนอง
การออกแบบอย่างถูกต้อง การจัดเรียงนี้สามารถผลักนิวเคลียสของอะตอมให้มีการสั่นพ้องเพื่อให้สามารถเปลี่ยนแปลงสถานะของมันได้ (ฉันบอกว่าสถานะ แต่ฉันหมายถึงการหมุนโดยเฉพาะมากขึ้นซึ่งเป็นคุณสมบัติของอนุภาคพื้นฐานที่สามารถชี้ไปในทิศทางใดทิศทางหนึ่งจากสองทิศทางหรือเช่นเดียวกับแมวของ Schrodinger ซึ่งเป็นการทับซ้อนของทั้งสอง)
ในงานใหม่นี้ Laucht และเพื่อนร่วมงานแสดงให้เห็นว่าเป็นไปได้ที่จะใช้วิธีการพื้นฐานนี้เพื่อควบคุมการหมุนของอิเล็กตรอนและนิวเคลียสของอะตอมฟอสฟอรัสผู้บริจาค ผลปรากฏเมื่อวันศุกร์ที่ในการเปิดการเข้าถึงวารสาร ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์
Laucht กล่าวว่ากุญแจสำคัญในการนำแนวคิดประตูของ Kane ไปใช้คือการมีซิลิกอนที่ผ่านการทำให้บริสุทธิ์ด้วยไอโซโทปเพื่อแยกอะตอมของผู้บริจาคออกจากการรบกวนทางแม่เหล็กจากการหมุนของเร่ร่อน ทำให้เส้นเสียงของการสั่นพ้องของอิเล็กตรอนแคบลง ทำให้นักวิจัยสามารถย้าย qubit เข้าและออกจาก resonance ด้วยแรงดันไฟฟ้าที่เล็กพอที่จะไม่รบกวนสิ่งแวดล้อมรอบ qubit
“ไม่มีเทคนิคอื่น ๆ ที่เรารู้อยู่กับแต่ละบุคคลการควบคุมเป็น [qubits] ที่มีความใกล้ชิดกัน” กล่าวว่า จอห์นมอร์ตันของมหาวิทยาลัยคอลเลจลอนดอน (มอร์ตันเคยร่วมงานกับนักวิจัยของมหาวิทยาลัยนิวเซาธ์เวลส์ในการสาธิตครั้งก่อนๆ และเขาได้ร่วมเขียนแบบสำรวจการคำนวณซิลิคอนควอนตัมสำหรับ IEEE Spectrum เมื่อปีที่แล้ว)
แต่มอร์ตันกล่าวเสริมว่า ยังมีคำถามเปิดอีกมากมายที่รอการคัดแยกออก ในขณะที่นักวิจัยพิจารณาที่จะสร้างระบบที่มีคิวบิตดังกล่าวจำนวนมาก “สิ่งที่เราต้องทำจริงๆ คือ คิดหาว่าเราจะสร้างอาร์เรย์ของสารเจือปนในซิลิกอนที่สามารถสื่อสารได้อย่างไร” มอร์ตันกล่าว “ยังไม่มีใครมีพิมพ์เขียวที่สมบูรณ์แบบเลย”
ข้อเสนอของ Kane ยังรวมถึงประตูที่จะสามารถควบคุมการโต้ตอบระหว่าง qubits แต่ประตูดังกล่าวจะทำได้ยาก เนื่องจากจะต้องสร้างให้ ” แคบมาก และอยู่ในตำแหน่งระหว่างอะตอมทั้งสองพอดี” Laucht กล่าว โชคดีที่เขากล่าวว่ามีวิธีอื่นที่น่าสนใจในการทำให้ qubits มีปฏิสัมพันธ์กับเขาและเขาและเพื่อนร่วมงานของเขาอยู่ในคดีนี้
เมฆมากกับการเลิกจ้างกระจายในแคลิฟอร์เนีย
Paypal ยื่นแผนกับแผนกพัฒนาการจ้างงานของแคลิฟอร์เนียเพื่อปลดพนักงาน 183ตำแหน่ง ส่วนใหญ่เป็นงานวิศวกรรมซอฟต์แวร์ SAPได้ยื่นแผนการเลิกจ้างเช่นเดียวกัน โดยระบุว่าจะปลดพนักงาน 446ตำแหน่งในแคลิฟอร์เนีย ซึ่งส่วนใหญ่เป็นซอฟต์แวร์ด้วย
อุปกรณ์อิเล็คทรอนิคส์แบบฟิล์มบางได้ประกาศลดจำนวนพนักงานทั่วโลกซึ่งรวมถึงผู้เชี่ยวชาญ 54 คนใน Bay Area ซึ่งรายงานว่าส่วนใหญ่เป็นวิศวกรฮาร์ดแวร์
Western Digital ประกาศเลิกจ้างของ 211พนักงานใน Silicon Valley และอีก 100ในเออร์ไวน์, แคลิฟอร์เนีย. บริษัท ระบุว่าส่วนใหญ่ แต่ไม่ได้ทั้งหมดของการปลดพนักงานที่เกี่ยวข้องกับงานวิศวกรรมรวมถึงหลายสิบในส่วนของ SanDisk และ 50 จากการดำเนินงาน R & D
Cybersecurity toolmaker McAfee ตัด200พนักงานจากสำนักงาน Silicon Valley ในปลายเดือนมกราคมและต้นเดือนกุมภาพันธ์ที่มีการปลดพนักงานที่มีผลต่อยอดขายและการเงินเช่นเดียวกับวิศวกรรม
แอปเปิ้ล ตัด190คนงานจาก Silicon Valley ตนเองขับรถส่วนตน การตัดรวมถึงวิศวกรซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ ตลอดจนผู้เชี่ยวชาญด้านการเรียนรู้ของเครื่องอย่างน้อยหนึ่งคน
ในแคลิฟอร์เนียตอนใต้SpaceXประกาศแผนการเลิกจ้างพนักงานหลายร้อยคน โดยลดจำนวนพนักงานลงประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์ รายละเอียดดังกล่าวรวมถึงวิศวกร97คนช่างเทคนิค174คน และงานด้านเทคโนโลยีอื่นๆ อีกเล็กน้อย

สล็อตออนไลน์

มันไม่ได้มืดมนทั้งหมดแม้ว่า; บริษัท ในเครือจีเอ็มล่องเรืออัตโนมัติวางแผนที่จะเพิ่มผู้เชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีไปยังสำนักงานของซานฟรานซิ ไม่มีข้อมูลว่ามีจำนวนเท่าใด แต่บริษัทได้ขยายพื้นที่สำนักงานอย่างมาก และ GM Cruise ได้จัดการ ทุบตีเบียร์ให้กับคนงานด้านเทคนิคในซีแอตเทิลโดยมีเป้าหมายที่จะติดตั้งวิศวกรมากถึง200 คนภายในสิ้นปีนี้ อดีตวิศวกรของValveอาจต้องการตรวจสอบ โดยบริษัทได้ ตัดพนักงาน13คนออกโดยมีรายงานว่าการเลิกจ้างมุ่งเน้นไปที่แผนกฮาร์ดแวร์เสมือนจริง
ท้องฟ้าแจ่มใสนอกบริเวณอ่าว
Glassdoorเว็บไซต์จัดหางานออนไลน์ประกาศว่าจะสร้างทีมวิศวกรรมผลิตภัณฑ์และซอฟต์แวร์ในชิคาโก ซึ่งจะเป็น ทีมวิศวกรรมทีมแรกของ Glassdoor ซึ่งตั้งอยู่นอกพื้นที่ซานฟรานซิสโก/ซิลิคอนแวลลีย์ บริษัทกล่าวว่ากำลังมองหาวิศวกรส่วนหน้า แบ็คเอนด์ แมชชีนเลิร์นนิง และทดสอบอยู่หลายสิบคนพร้อมด้วยนักวิทยาศาสตร์ข้อมูล ผู้จัดการผลิตภัณฑ์ และนักออกแบบ
Amazonประกาศว่าจะเพิ่ม งาน800ตำแหน่งในออสติน, เท็กซัส, ศูนย์กลางเทคโนโลยี ส่วนใหญ่เป็นงานวิศวกรรมซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์, คลาวด์คอมพิวติ้ง และการวิจัย
Apple ประกาศว่าจะเพิ่มพนักงาน 170คนในการปฏิบัติการเทคโนโลยีซานดิเอโกใหม่ในปีนี้ โดยจะเพิ่ม 1,000 คนจนถึงปี 2020
Lockheed Martin ประกาศแผนการจ้างวิศวกร 200 คนสำหรับโรงงานในนิวยอร์ก โดยมุ่งเน้นที่วิศวกรรมระบบ วิศวกรรมไฟฟ้าของผลิตภัณฑ์ วิศวกรรมซอฟต์แวร์ การบูรณาการ การทดสอบ และการผลิต
นอกสหรัฐอเมริกาSonyประกาศว่าจะเพิ่มวิศวกรเซมิคอนดักเตอร์320 คน ในญี่ปุ่นในปีนี้และอีก320คนในปี 2020 ซึ่งส่วนใหญ่มุ่งเป้าไปที่การพัฒนาเซ็นเซอร์ภาพ Google ได้เพิ่มวิศวกรออกแบบเซมิคอนดักเตอร์มากกว่าหนึ่งโหลในโรงงานแห่งใหม่ในเบงกาลูรู ประเทศอินเดีย จนถึงปีนี้ Reutersรายงานว่าทีมออกแบบชิปของบริษัทสามารถเติบโตได้ถึง80คนภายในสิ้นปี 2019 และAmazonได้ระบุตำแหน่งงานด้านเทคโนโลยีมากกว่า1,000ตำแหน่งในอินเดีย
สุดท้ายSalesforceกำลังมองหางานเพิ่มหลายพันตำแหน่งในดับลิน ประเทศไอร์แลนด์ตามรายงานของThe Independentซึ่งคาดการณ์ถึงการก่อสร้างSalesforce Towerอีกแห่ง
มีกลองคงเป็นเกี่ยวกับวิธีการเรียนรู้ที่ลึกจะไปสัมผัสเกือบทุกพื้นที่ของเทคโนโลยีไม่น้อยจากเราที่นี่ที่IEEE Spectrum ดังนั้น เช่นเดียวกับหลายๆ คน ฉันสนใจที่จะทำให้มือของฉันสกปรกและเรียนรู้เครื่องมือและเทคนิคบางอย่าง แต่เช่นเดียวกับหลายๆ คน ฉันได้รับอุปสรรคจากความยากลำบากในการลุกขึ้นและวิ่งหนี
ฉันได้ลองใช้TensorFlowซึ่งเป็นห้องสมุดการเรียนรู้ของเครื่องโอเพนซอร์สของ Google และKerasซึ่งเป็นห้องสมุดอีกแห่งที่ทำหน้าที่เป็นอินเทอร์เฟซระดับสูงระหว่างโปรแกรม Python และส่วนหลังของการเรียนรู้ด้วยเครื่อง เช่น TensorFlow แต่เป็นการฝึกฝนที่ท้อแท้ในการลงรูกระต่ายที่พึ่งพาซอฟต์แวร์และกลั่นกรองเอกสารที่กระจัดกระจายและมักล้าสมัย และเมื่อทุกอย่างดูเหมือนจะทำงานได้ในที่สุด บางอย่างก็พังเพราะการอัปเกรดระบบ ในขณะที่แฮ็กเกอร์เฒ่าคร่ำครวญไป “คุณอยู่ในเขาวงกตของทางเดินเล็ก ๆ ที่บิดเบี้ยวเหมือนกัน”
จากนั้น Google นำเสนอวิธีการออกจากเขาวงกตกับสหรัฐฯ $ 150 Coral Dev คณะกรรมการ Dev Board ดูเหมือนRaspberry Piมาก แม้ว่าจะมีฮีตซิงก์ขนาดใหญ่ติดอยู่ด้านบน แต่ภายใต้ฮีตซิงก์นั้นเป็นโมดูลบนระบบที่สร้างขึ้นเพื่อรองรับEdge Tensor Processor Unit (TPU) ของ Google

jumboslot

TPU เป็นโปรเซสเซอร์ร่วมที่ปรับให้เหมาะสมสำหรับการจัดการโครงข่ายประสาทเทียม โดยมีจุดประสงค์เพื่อผลักดันปัญญาประดิษฐ์ออกจากระบบคลาวด์แบบรวมศูนย์ไปยังอุปกรณ์ฝังตัว ไม่ได้มีไว้สำหรับขั้นตอนการเรียนรู้จริงของการเรียนรู้ของเครื่อง เมื่อรวบรวมแบบจำลองจากชุดข้อมูลตัวอย่างเพื่อกำหนดว่าผลลัพธ์ใดควรสอดคล้องกับอินพุตที่กำหนด TPU ถูกออกแบบมาสำหรับขั้นตอนการปฏิบัติงานเมื่อระบบมีรูปแบบที่รวบรวมจะมีข้อมูลที่เป็นจริงของโลกและคาดว่าจะมีพฤติกรรมที่เหมาะสมโดยใช้รุ่นของ TensorFlow เรียกTensorFlow Lite ใน Hands On นี้ ฉันจะเน้นที่ฮาร์ดแวร์และการตั้งค่าของ Dev Board และในบทความต่อๆ ไป ฉันจะเจาะลึกลงไปในการใช้โมเดลและเชื่อมต่อกับฮาร์ดแวร์ภายนอกบางตัว
Dev Board ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้การทดลองฮาร์ดแวร์ทำได้ง่าย โดยมีขั้วต่ออินพุต/เอาต์พุต (GPIO) วัตถุประสงค์ทั่วไปที่เหมือนกับ Pi, เครื่องอ่านการ์ด SD, เอาต์พุตวิดีโอ HMDI, วิทยุ Wi-Fi, พอร์ตอีเธอร์เน็ต, พอร์ตสำหรับเชื่อมต่อ โมดูลกล้องและพอร์ต USB สำหรับอุปกรณ์ต่อพ่วง เช่นเดียวกับ Pi 3 มี RAM 1 กิกะไบต์และใช้โปรเซสเซอร์แบบ Armเป็น CPU
อย่างไรก็ตาม มีความแตกต่างกัน: Pinout GPIO ของ Dev Boardนั้นคล้ายกับPiแต่มีพินสำหรับใช้งานทั่วไปน้อยกว่า เนื่องจาก GPIO ของ Dev Board รองรับสิ่งต่างๆ เช่น อินเทอร์เฟซเสียงแบบอนุกรม ข้อแตกต่างอื่นๆ ได้แก่ การมีที่เก็บข้อมูลแฟลชออนบอร์ดขนาด 8 GB ซึ่งโฮสต์ระบบปฏิบัติการ ซึ่งจะทำให้เครื่องอ่านการ์ด SD ฟรีสำหรับพื้นที่จัดเก็บเพิ่มเติม ซึ่งแตกต่างจากเครื่องอ่านของ Pi ซึ่งสงวนไว้สำหรับระบบปฏิบัติการ บอร์ดนี้ใช้พลังงานจากขั้วต่อ USB-C แทนขั้วต่อ Micro-USB และถูกเตือน: Google แนะนำให้ใช้แหล่งจ่ายไฟ 5 โวลต์ขนาด 2 ถึง 3 แอมแปร์ ในขณะที่อะแดปเตอร์แปลงไฟ USB จำนวนมากมีกำลังไฟสูงสุด 1.5 แอมป์

slot

นอกจากนี้ยังมีพอร์ต USB-A เพียงพอร์ตเดียวเมื่อเทียบกับพอร์ตของ Pi 3 ความขาดแคลนของพอร์ต USB-A เป็นเพราะ Google วาดภาพว่า Dev Board ถูกใช้เพื่อสร้างต้นแบบอุปกรณ์ฝังตัว ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องสนับสนุนอุปกรณ์ต่อพ่วง (ในจุดนั้น แกนระบบบนโมดูลสามารถถอดออกได้ เพื่อให้ผู้ผลิตอุปกรณ์สามารถจัดหาได้ ฮาร์ดแวร์ที่รองรับตามความต้องการ) แทนบอร์ดให้การสนับสนุนอย่างมากสำหรับการทำงานแบบไม่มีหัว , sans คีย์บอร์ดและหน้าจอ
บอร์ดนี้มีพอร์ต Micro-USB สำหรับอินเทอร์เฟซคอนโซลซีเรียลโดยเฉพาะ ซึ่งสามารถใช้ตรวจสอบระบบและควบคุมการแฟลช OS (เวอร์ชันที่กำหนดเองของDebian Linux ที่เรียกว่า Mendel) ไปยังที่เก็บข้อมูลออนบอร์ด มีพอร์ต USB-C ที่สองสำหรับเชื่อมต่อบอร์ดกับเครื่องที่ใช้ Linux จากนั้น ผู้ใช้จะต้องใช้โปรโตคอล SSHเพื่อเข้าสู่ระบบ Dev Board เพื่อใช้งานตามปกติ

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