Quantum Bit ถูกเก็บไว้ 39 นาทีที่อุณหภูมิห้อง

Quantum Bit ถูกเก็บไว้ 39 นาทีที่อุณหภูมิห้อง

jumbo jili

สถานะทางกายภาพที่สำคัญสำหรับการคำนวณควอนตัมสามารถอยู่รอดได้ที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลา 39 นาทีในการทดลองที่ทำลายสถิติ การศึกษาใหม่นี้ช่วยเพิ่มโอกาสในการจัดเก็บข้อมูลภายใต้สภาวะปกติของคอมพิวเตอร์ควอนตัมเป็นเวลานาน

สล็อต

รัฐควอนตัมของการทับซ้อนช่วยให้บิตควอนตัม (qubits) ของข้อมูลที่มีอยู่เป็นทั้ง 1 และ 0 พร้อมกัน-แตกต่างจากบิตคอมพิวเตอร์คลาสสิกที่มีอยู่เป็น 1 หรือ 0. ศักยภาพที่หนึ่งที่ทำให้การทับซ้อนของคีย์หลักในการควอนตัมปลดล็อคคอมพิวเตอร์ของการคำนวณที่มีประสิทธิภาพ เร็วกว่าคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิกมาก แต่การทดลองที่ผ่านมาประสบความสำเร็จเพียงในการรักษาการซ้อนซ้อนที่อุณหภูมิห้องเพียงไม่กี่วินาที เมื่อเทียบกับการวิ่งทำลายสถิติล่าสุดที่ 39 นาทีที่ 25 องศาเซลเซียส ยิ่งสถานะควอนตัมสามารถอยู่ได้นานเท่าใด การคำนวณด้วยการคำนวณควอนตัมก็สามารถทำได้มากขึ้นเท่านั้น
ทีมงานระหว่างประเทศจากแคนาดา สหราชอาณาจักร และเยอรมนีที่สร้าง qubit ได้สร้างมาตรฐานใหม่ด้วยการคงตำแหน่ง superposition ไว้เป็นเวลาสามชั่วโมงที่อุณหภูมิแช่แข็งที่ -269 องศาเซลเซียส (สี่องศาเหนือศูนย์สัมบูรณ์) พวกเขายังแสดงวิธีการรักษา superposition ขณะปั่นจักรยานจาก -269 องศา C ถึง 25 องศา C และกลับมาอีกครั้ง ทุกความสำเร็จของการศึกษาที่ได้รับรายละเอียดใน 15 พฤศจิกายนฉบับวารสารวิทยาศาสตร์
“ชีวิตเหล่านี้มีอยู่หลายครั้งที่สิบอย่างน้อยนานกว่าผู้วัดในการทดลองก่อนหน้านี้” สเตฟานีซิมมอนส์นักวิจัยจูเนียร์ในวัสดุศาสตร์ที่ Oxford University กล่าวว่าในการ แถลงข่าว
ผลลัพธ์ดังกล่าวดูมีแนวโน้มที่ดีเป็นพิเศษ เนื่องจากทีมวิจัยใช้ซิลิคอนเป็นวัสดุฮาร์ดแวร์อย่างใดอย่างหนึ่ง คอมพิวเตอร์ควอนตัมในอนาคตที่ใช้ซิลิกอนสามารถใช้ประโยชน์จากกระบวนการผลิตของอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ที่มีอยู่ซึ่งทำให้ชื่อ “Silicon Valley” การศึกษาล่าสุดยังเพิ่มความเป็นไปได้ยั่วเย้าของซิลิกอนที่ใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัมในการดำเนินงานที่อุณหภูมิห้องซิมมอนส์บอกข่าว CBC
กุญแจสำคัญสู่ความสำเร็จของทีมคือการใช้อะตอมของฟอสฟอรัสแตกตัวเป็นไอออนที่ฝังอยู่ในซิลิคอน สถานะการหมุนของนิวเคลียสของอะตอมฟอสฟอรัสทำหน้าที่เป็นบิตของข้อมูลที่ทีมสามารถจัดการกับสนามแม่เหล็กได้ สถานะการหมุนสามารถชี้ขึ้นเพื่อแทนค่า 0 บิต ลงเพื่อแทน 1 บิต หรือมุมใด ๆ ในระหว่างเมื่ออยู่ใน superposition .
ทีมอื่นๆโดยเฉพาะอย่างยิ่งในออสเตรเลีย ได้ทดสอบการรวมกันของฟอสฟอรัสและซิลิกอนสำหรับการทดลองคอมพิวเตอร์ควอนตัมมาก่อน แต่ซิมมอนส์และเพื่อนร่วมงานของเธอใช้ประโยชน์จากการศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้ซึ่งแสดงให้เห็นว่าอะตอมของฟอสฟอรัสแตกตัวเป็นไอออนด้วยอิเล็กตรอนที่ขาดหายไป สามารถรักษาสถานะของการซ้อนทับได้นานกว่าอะตอมของฟอสฟอรัสที่เป็นกลางทั่วไป
นักวิจัยยังทำให้สถานะควอนตัมของอะตอมฟอสฟอรัสมีเสถียรภาพโดยใช้ซิลิกอนที่อุดมด้วยไอโซโทปเพื่อกำจัดการรบกวนที่อาจเกิดขึ้นจากสิ่งสกปรกที่เกิดขึ้นในตัวอย่างซิลิกอนธรรมชาติ (ซิลิกอนธรรมชาติเป็นส่วนผสมของซิลิกอน-28 และซิลิกอน-29 แต่ทีมงานใช้คริสตัลของซิลิกอนบริสุทธิ์-28) และพวกเขาใช้วิธีที่เรียกว่า “ไดนามิกดีคัปปลิ้ง” ซึ่งใช้พัลส์แม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อช่วยปรับโฟกัสที่ความเสถียรของสถานะการหมุนอีกครั้ง
นักฟิสิกส์ยังคงมีทางยาวไปกับคอมพิวเตอร์ควอนตัม การศึกษาล่าสุดจัดการกับการหมุนของนิวเคลียร์ของอะตอมฟอสฟอรัสประมาณ 10 พันล้านอะตอม เพื่อให้พวกมันอยู่ในสถานะควอนตัมเดียวกัน ซึ่งเป็นวิธีง่ายๆ ในการทดสอบความทนทาน แต่ซิมมอนส์และเพื่อนร่วมงานของเธอวางแผนที่จะดำเนินการขั้นต่อไปในการทดสอบ qubits ต่างๆ ในสถานะควอนตัมต่างๆ
โครงสร้าง origami เป็นกุญแจสำคัญในการอ่านคำตอบ ลำดับดีเอ็นเอของมันได้รับการออกแบบเพื่อให้ทุกที่ในการคำนวณโดยที่บิตเท่ากับ 1 จะติดฉลากโปรตีน ท่อนาโนยังคลายซิปเพื่อสร้างสี่เหลี่ยมที่ง่ายต่อการตรวจสอบ ภายใต้กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม คุณสามารถอ่านความคืบหน้าของการคำนวณจนถึงผลลัพธ์สุดท้ายที่แสดงเป็นบิตที่ติดฉลากโปรตีน
สำหรับ Winfree ผลลัพธ์นี้เป็นก้าวที่ยิ่งใหญ่ในการแสวงหาอาชีพเต็มรูปแบบ “สำหรับผม นี่เป็นคำขวัญที่ค่อนข้างยาว” เขากล่าว ความสนใจของเขาจุดประกายเมื่อเป็นนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาเมื่อประมาณ 25 ปีที่แล้ว เมื่อเขารู้สึกทึ่งระหว่างความเชื่อมโยงที่น่าสงสัยระหว่างทฤษฎีการเรียงต่อกันทางคณิตศาสตร์กับวิทยาการคอมพิวเตอร์เชิงทฤษฎี และเขาสงสัยว่ามันขยายไปถึงแบบจำลองที่อธิบายการเติบโตของคริสตัลหรือไม่ “มันทำให้ฉันสงสัยอย่างมากว่าคริสตัลเทียมทำการคำนวณในขณะที่พวกมันเติบโต” ตอนนี้เรารู้แล้วว่าพวกเขาสามารถ
เมื่อในปี 1935 นักฟิสิกส์เออร์วินSchrödingerเสนอทดลองทางความคิดของเขาที่เกี่ยวข้องกับแมวที่สามารถเป็นได้ทั้งที่ตายแล้วและยังมีชีวิตอยู่เขาจะได้รับการพูดคุยเกี่ยวกับD-คลื่นระบบ แคนาดาเริ่มต้นขึ้นเป็นผู้ผลิตของสิ่งที่อ้างว่าเป็นในเชิงพาณิชย์เป็นครั้งแรกของโลกคอมพิวเตอร์ควอนตัม แต่สิ่งที่คอมพิวเตอร์ทำและประสิทธิภาพการทำงานนั้นยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัดเท่ากับสุขภาพของแมวที่น่าสงสารของชโรดิงเงอร์ D-Wave ประสบความสำเร็จในการดึงดูดลูกค้ารายใหญ่ เช่น Google และ Lockheed Martin Corp. แต่นักวิทยาศาสตร์หลายคนยังคงสงสัยในศักยภาพในระยะยาวของเทคโนโลยีของ D-Wave ซึ่งท้าทายความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการคำนวณควอนตัมตั้งแต่เริ่มต้น
D-Wave ใช้เวลาในปีที่ผ่านมาเพื่อพยายามทำให้ข้อเรียกร้องของตนมั่นคงและโน้มน้าวผู้สงสัย “เรามีคอมพิวเตอร์ควอนตัมตั้งโปรแกรมแรกของโลกและเรามีผลของบุคคลที่สามที่จะพิสูจน์มันคำนวณ” เวิร์นบราวเนลซีอีโอกล่าวว่าD-คลื่น
แต่ผู้เชี่ยวชาญชั้นนำบางคนยังคงสงสัยว่าสถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์ D-Wave นั้นใช้การคำนวณควอนตัมจริงหรือไม่ และวิธีการเฉพาะของมันช่วยแก้ปัญหาที่ยากได้เร็วกว่าการคำนวณแบบคลาสสิกหรือไม่ ไม่เหมือนกับบิตการคำนวณทั่วไปที่มีอยู่เป็น 1 หรือ 0 กฎฟิสิกส์ควอนตัมที่เรียกว่าการซ้อนทับช่วยให้ควอนตัมบิต ( qubits ) มีอยู่เป็นทั้ง 1 และ 0 ในเวลาเดียวกัน นั่นหมายความว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถทำการคำนวณจำนวนมากได้อย่างมีประสิทธิภาพพร้อมกัน ทำให้สามารถแก้ปัญหาในการเรียนรู้ของเครื่องหรือค้นหากลยุทธ์การซื้อขายทางการเงินได้เร็วกว่าการคำนวณแบบดั้งเดิมมาก ด้วยเป้าหมายในใจนั้น D-Wave ได้สร้างเครื่องคอมพิวเตอร์ควอนตัมพิเศษขึ้นมาได้มากถึง 512 คิวบิต ล่าสุดคือD-Wave Two คอมพิวเตอร์ที่ Google ซื้อมาเพื่อติดตั้งที่ศูนย์วิจัย Ames ของ NASA ในเมือง Moffett รัฐแคลิฟอร์เนีย
D-Wave ได้รับการสนับสนุนบางส่วนจากการศึกษาทางวิทยาศาสตร์อิสระซึ่งแสดงให้เห็นว่าเครื่องจักรใช้ทั้งการวางซ้อนและการพัวพัน ปรากฏการณ์หลังนี้ทำให้หลาย qubits สามารถแบ่งปันสถานะควอนตัมเดียวกันได้ เชื่อมต่อพวกมันแม้ในระยะทางไกล
แต่บริษัทยังคงจมปลักอยู่ในความขัดแย้งโดยไม่สนใจปัญหาการถอดรหัส— การสูญเสียสถานะควอนตัมของ qubitซึ่งทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการคำนวณควอนตัม “พวกเขาคิดว่าคุณไม่จำเป็นต้องมีความเชื่อมโยงกันมากนักเพื่อให้ได้ผลงานที่ดี” จอห์น มาร์ตินิส ศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานตาบาร์บารากล่าว “ชุมชนวิทยาศาสตร์ที่เหลือคิดว่าคุณต้องเริ่มต้นด้วยการเชื่อมโยงกันใน qubits แล้วขยายขนาดขึ้น”

สล็อตออนไลน์

ห้องปฏิบัติการทางวิชาการส่วนใหญ่ได้สร้างระบบคอมพิวเตอร์ควอนตัมอย่างอุตสาหะ โดยใช้แบบจำลองลอจิกเกทแบบเดิม โดยมีเพียงไม่กี่คิวบิตในแต่ละครั้งเพื่อมุ่งเน้นที่การปรับปรุงการเชื่อมโยงกัน แต่ D-Wave ละทิ้งโมเดลลอจิกเกทไปใช้วิธีการอื่นที่เรียกว่าการหลอมควอนตัมหรือที่เรียกว่าการคำนวณควอนตัมแบบอะเดียแบติก การหลอมด้วยควอนตัมมีจุดมุ่งหมายเพื่อแก้ปัญหาการปรับให้เหมาะสมที่คล้ายกับภูมิประเทศของยอดเขาและหุบเขา โดยหุบเขาที่ต่ำที่สุดแสดงถึงคำตอบที่เหมาะสมที่สุดหรือใช้พลังงานต่ำที่สุด
อัลกอริธึมการคำนวณแบบคลาสสิกจัดการกับปัญหาการปรับให้เหมาะสมโดยทำตัวเหมือนลูกบอลกระดอนที่กระโดดข้ามยอดเขาใกล้เคียงแบบสุ่มเพื่อไปถึงหุบเขาด้านล่าง ซึ่งเป็นกระบวนการที่อาจจบลงด้วยการที่ลูกบอลติดอยู่เมื่อยอดสูงเกินไป
การหลอมด้วยควอนตัมใช้วิธีการที่แตกต่างและแปลกใหม่มาก คุณสมบัติควอนตัมของการซ้อนทับทำให้ลูกบอลไปได้ทุกที่ในครั้งเดียวเมื่อเริ่มดำเนินการ จากนั้นลูกบอลจะมุ่งความสนใจไปที่หุบเขาด้านล่าง และในที่สุดก็สามารถเล็งไปที่หุบเขาที่ต่ำที่สุดได้โดยการลอดอุโมงค์ผ่านสิ่งกีดขวางเพื่อไปให้ถึง
นั่นหมายความว่าเครื่องของ D-Wave ควรทำงานได้ดีที่สุดเมื่อระบบการหลอมด้วยควอนตัมต้องเจาะผ่านภูมิประเทศที่เป็นเนินเขาที่มีแนวกั้นบางๆ เท่านั้น แทนที่จะเป็นแบบที่มีกำแพงหนา Martinis กล่าว
การศึกษาอิสระพบหลักฐานชี้นำ แม้ว่าจะยังไม่เป็นที่แน่ชัด แต่หลักฐานที่แสดงว่าเครื่อง D-Wave ทำการหลอมด้วยควอนตัม การศึกษาดังกล่าวชิ้นหนึ่ง —กับมาร์ตินนิสท่ามกลางผู้เขียนร่วม—ปรากฏในบริการ e-print ของ arXiv เมื่อเดือนเมษายนที่ผ่านมา การศึกษาโดยทีมงานที่ University of Southern California อีกปรากฏในมิถุนายนในการสื่อสารธรรมชาติ
แต่ผลการวิจัยยังแสดงให้เห็นว่าเครื่องของ D-Wave ยังไม่มีประสิทธิภาพเหนือกว่าอัลกอริธึมการคำนวณแบบคลาสสิกที่ดีที่สุด แม้แต่ในปัญหาที่เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการหลอมด้วยควอนตัม
Daniel Lidarผู้อำนวยการด้านวิทยาศาสตร์ของ Lockheed Martin Quantum Computing Center ที่ USC ในลอสแองเจลิสกล่าวว่า ณ จุดนี้ เรายังไม่มีหลักฐานของการเร่งความเร็วเมื่อเทียบกับทางเลือกคลาสสิกที่ดีที่สุด (ศูนย์ USC เป็นที่ตั้งของเครื่อง D-Wave ที่ Lockheed Martin เป็นเจ้าของ)
ยิ่งไปกว่านั้น เครื่องของ D-Wave ยังไม่ได้แสดงให้เห็นว่าพวกเขาสามารถทำงานได้ดีกว่าอัลกอริธึมการคำนวณแบบคลาสสิกอย่างมาก เนื่องจากปัญหามีขนาดใหญ่ขึ้น Lidar กล่าวว่าเครื่องของ D-Wave อาจถึงจุดนั้นในที่สุด ตราบใดที่ D-Wave ให้ความสำคัญกับปัญหาการถอดรหัสและการแก้ไขข้อผิดพลาดอย่างจริงจังมากขึ้น
จำนวนนักวิจัยอิสระที่ศึกษาเครื่องจักรของ D-Wave เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงจากหลายปีที่ผ่านมา ซึ่งการโต้ตอบส่วนใหญ่ประกอบด้วยการพูดสับสนระหว่าง D-Wave กับนักวิจารณ์ แต่ก็ยังมีโคลนอยู่บ้าง ดังที่เห็นในการอภิปรายเกี่ยวกับเอกสาร [PDF] ฉบับเดือนพฤษภาคม 2556ซึ่งมีรายละเอียดเกี่ยวกับการทดสอบประสิทธิภาพที่ Google ใช้ในการตัดสินใจซื้อคอมพิวเตอร์ D-Wave รุ่นล่าสุด

jumboslot

Catherine McGeochนักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ที่ Amherst College ในรัฐแมสซาชูเซตส์ ได้รับการว่าจ้างให้เป็นที่ปรึกษาโดย D-Wave เพื่อช่วยตั้งค่าการทดสอบประสิทธิภาพบนเครื่อง 512-qubit สำหรับลูกค้าที่ไม่รู้จักในเดือนกันยายน 2012 ลูกค้ารายนั้นต่อมากลายเป็น กลุ่มความร่วมมือของ Google, NASA และ Universities Space Research Association
รายงานของสื่อเน้นไปที่ข้อเท็จจริงที่ว่าเครื่องของ D-Wave ทำงานได้เร็วกว่าซอฟต์แวร์เชิงพาณิชย์ของ IBM ถึง 3600 เท่า แต่การรายงานดังกล่าวมองข้ามคำเตือนของ McGeoch ว่าการทดสอบแสดงให้เห็นเพียงว่าเครื่องเอนกประสงค์ของ D-Wave สามารถเอาชนะซอฟต์แวร์เอนกประสงค์ได้อย่างไร การทดสอบไม่ได้เจาะเครื่องของ D-Wave กับอัลกอริธึมการคำนวณแบบคลาสสิกเฉพาะที่ดีที่สุด
McGeoch กล่าวว่า “ฉันพยายามชี้ให้เห็นความไม่เที่ยงของตัวเลข [3600x] นั้นในกระดาษ และฉันพยายามพูดถึงมันกับนักข่าวทุกคนที่ติดต่อฉัน แต่ดูเหมือนจะไม่แรงพอ” McGeoch กล่าว
อันที่จริง อัลกอริธึมการคำนวณแบบคลาสสิกใหม่ในเวลาต่อมาเอาชนะประสิทธิภาพของเครื่อง D-Wave ในการทดสอบเกณฑ์มาตรฐานเดียวกัน ซึ่งสนับสนุนข้อโต้แย้งของนักวิจารณ์
“เรากำลังพูดถึงการแก้ปัญหาอย่างหนึ่งที่เครื่อง D-Wave ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการแก้ปัญหา และแม้กระทั่งสำหรับปัญหานั้น แล็ปท็อปก็สามารถทำได้เร็วขึ้นหากคุณใช้อัลกอริทึมที่ถูกต้อง” Scott Aaronsonคอมพิวเตอร์เชิงทฤษฎีกล่าว นักวิทยาศาสตร์ที่ MIT
Aaronson กังวลว่าความคาดหวังที่สูงเกินจริงเกี่ยวกับเครื่องของ D-Wave อาจสร้างความเสียหายร้ายแรงต่อชื่อเสียงของคอมพิวเตอร์ควอนตัมหากบริษัทล้มเหลว ถึงกระนั้น เขาและนักวิจัยคนอื่นๆ กล่าวว่า D-Wave สมควรได้รับการยกย่องในด้านวิศวกรรมที่ได้ทำ
การอภิปรายยังคงมีวิวัฒนาการอย่างต่อเนื่องในขณะที่นักวิจัยอิสระศึกษาเครื่องจักรของ D-Wave มากขึ้น ล็อคฮีด มาร์ตินมีความเอื้อเฟื้ออย่างยิ่งในการทำให้เครื่องจักรพร้อมใช้งานสำหรับนักวิจัยMatthias Troyerนักฟิสิกส์เชิงคำนวณจาก ETH Zurich กล่าว (Troyer นำเสนอผลเบื้องต้นในการประชุมสุดยอดคณะวิจัยของ Microsoft ปี 2013 ซึ่งแนะนำว่าเครื่อง 512-qubit ของ D-Wave ยังขาดอัลกอริธึมการคำนวณแบบคลาสสิกที่ดีที่สุด)
พันธมิตรของ Google ยังวางแผนที่จะให้นักวิชาการใช้เครื่อง D-Wave
“การเปลี่ยนแปลงที่เราเห็นในปีที่ผ่านมาคือการเข้าถึงเครื่องจักรที่ Lockheed Martin เช่าจาก D-Wave เราสามารถมีส่วนร่วมกับนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรที่ D-Wave ในระดับวิทยาศาสตร์” Troyer กล่าว
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา อุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์ยุ่งมากในการพยายามหาวิธีเร่งการคำนวณที่จำเป็นสำหรับเครือข่ายประสาทเทียม ไม่ว่าจะเป็นสำหรับการฝึกอบรมหรือสำหรับการอนุมานเมื่อเครือข่ายทำงาน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง มีความพยายามอย่างมากในการออกแบบฮาร์ดแวร์สำหรับวัตถุประสงค์พิเศษเพื่อดำเนินการคำนวณดังกล่าว ตัวอย่างเช่นGoogle ได้พัฒนาTensor Processing Unitหรือ TPU ซึ่งได้รับการอธิบายต่อสาธารณชนเป็นครั้งแรกในปี 2016 ไม่นานมานี้Nvidia ได้เปิดตัวหน่วยประมวลผลกราฟิกV100ซึ่งบริษัทกล่าวว่าได้รับการออกแบบมาสำหรับการฝึกอบรมและการอนุมาน AI ร่วมกับการประมวลผลประสิทธิภาพสูงอื่นๆ ความต้องการ และสตาร์ทอัพเน้นไปที่ตัวเร่งฮาร์ดแวร์ประเภทอื่นๆ สำหรับโครงข่ายประสาทเทียมมีมากมาย

slot

บางทีพวกเขากำลังทำผิดพลาดครั้งใหญ่
นั่นคือข้อความในกระดาษที่โพสต์เมื่อสัปดาห์ที่แล้วบนเซิร์ฟเวอร์การพิมพ์ล่วงหน้าarXiv ในนั้น ผู้เขียนBeidi Chen , Tharun Mediniและ
Anshumali Shrivastavaจาก Rice University ให้เหตุผลว่าฮาร์ดแวร์เฉพาะที่ได้รับการพัฒนาสำหรับโครงข่ายประสาทเทียมอาจได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับอัลกอริธึมที่ไม่ถูกต้อง

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