Daily Archives: November 10, 2021
การสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมด้วยโฟตอน
การสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมด้วยโฟตอน jumbo jili ซิลิคอนได้มอบคอมพิวเตอร์ที่เรามีในปัจจุบันโดยอนุญาตให้ทรานซิสเตอร์หลายพันล้านตัวบรรจุลงในชิปตัวเดียว และวันหนึ่งมันอาจนำไปสู่คอมพิวเตอร์ที่ทรงพลังกว่านั้นมาก ตอนนี้นักวิจัยได้สาธิตชิปซิลิกอนที่ควบคุมโฟตอนแต่ละตัวเพื่อสร้างโปรเซสเซอร์ควอนตัมโฟโตนิก สล็อต “เราสร้างโปรเซสเซอร์ควอนตัมโฟโตนิกซึ่งสร้างและจัดการสอง qubits ที่เข้ารหัสในโฟตอนสำหรับการคำนวณควอนตัม 2 บิตแบบสากล” Xiaogang Qiang ผู้ร่วมวิจัยของNational University of Defense Technologyในฉางชา ประเทศจีน กล่าว Xiaogang เป็นผู้เขียนนำของกระดาษอธิบายการทำงานที่ปรากฏในฉบับเดือนกันยายนของธรรมชาติ Photonicsการคำนวณควอนตัมเป็นไปตามกฎแปลก ๆ ของกลศาสตร์ควอนตัม ซึ่งทำให้มีศักยภาพในการคำนวณที่การออกแบบคอมพิวเตอร์แบบเดิมไม่สามารถทำได้ เช่น ทำลายรหัสเข้ารหัสอย่างรวดเร็วหรือจำลองบิ๊กแบง คอมพิวเตอร์ควอนตัมใช้ qubits ซึ่งคล้ายกับบิตในการคำนวณแบบคลาสสิก แต่ต่างจาก 1 และ 0 ที่คุ้นเคยของคอมพิวเตอร์คลาสสิก qubits สามารถอยู่ใน superposition … Continue reading
การล้างเส้นทางสำหรับแสงควอนตัม
การล้างเส้นทางสำหรับแสงควอนตัม jumbo jili ทรานซิสเตอร์เป็นสวิตช์ขนาดเล็กที่เป็นรากฐานของการคำนวณสมัยใหม่ หลายพันล้านตัวส่งสัญญาณไฟฟ้าไปรอบ ๆ ภายในสมาร์ทโฟนเป็นต้นคอมพิวเตอร์ควอนตัมจะต้องใช้ฮาร์ดแวร์ที่คล้ายคลึงกันเพื่อจัดการกับข้อมูลควอนตัม แต่ข้อจำกัดในการออกแบบสำหรับเทคโนโลยีใหม่นี้มีความเข้มงวด และโปรเซสเซอร์ที่ล้ำหน้าที่สุดในปัจจุบันนี้ไม่สามารถนำไปใช้ใหม่เป็นอุปกรณ์ควอนตัมได้ นั่นเป็นเพราะผู้ให้บริการข้อมูลควอนตัมซึ่งเรียกว่า qubits ต้องปฏิบัติตามกฎต่างๆ ที่กำหนดโดยฟิสิกส์ควอนตัม สล็อต นักวิทยาศาสตร์สามารถใช้อนุภาคควอนตัมหลายชนิดเป็น qubits แม้กระทั่งโฟตอนที่ประกอบเป็นแสง โฟตอนเพิ่มความน่าดึงดูดเพราะสามารถส่งข้อมูลได้อย่างรวดเร็วในระยะทางไกล และเข้ากันได้กับชิปประดิษฐ์ อย่างไรก็ตาม การสร้างทรานซิสเตอร์ควอนตัมที่ถูกกระตุ้นโดยแสงนั้นเป็นสิ่งที่ท้าทายเพราะต้องการให้โฟตอนมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน ซึ่งเป็นสิ่งที่ปกติแล้วจะไม่เกิดขึ้นเองตอนนี้นักวิจัยจากโรงเรียนวิศวกรรม A. James Clark และ สถาบันควอนตัมร่วมของมหาวิทยาลัยแมริแลนด์ (JQI) ซึ่งนำโดยศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์ JQI Fellow และสถาบันวิจัยด้านอิเล็กทรอนิกส์และฟิสิกส์ประยุกต์ Edo Waks ได้เคลียร์ อุปสรรค์นี้และแสดงให้เห็นทรานซิสเตอร์แบบโฟตอนเดียวตัวแรกโดยใช้ชิปเซมิคอนดักเตอร์ อุปกรณ์ที่อธิบายไว้ในScienceฉบับวันที่ 6 กรกฎาคม มีขนาดกะทัดรัด … Continue reading
เทคโนโลยีควอนตัมสัญญาการเข้ารหัสที่ใช้งานได้จริงด้วยคีย์ที่ไม่แตกหัก
เทคโนโลยีควอนตัมสัญญาการเข้ารหัสที่ใช้งานได้จริงด้วยคีย์ที่ไม่แตกหัก jumbo jili การป้องกันการเข้ารหัสลับของข้อมูลที่สำคัญคือเนื้อหาที่เผชิญความท้าทายที่รุนแรงมากที่สุดถึงวันที่ต้องขอบคุณคอมพิวเตอร์ควอนตัม เพื่อตอบโต้ภัยคุกคามนี้ นักวิจัยทั่วโลกกำลังตรวจสอบวิธีใหม่ในการปกป้องคีย์ลับที่ใช้ในการส่งและปลดล็อกข้อมูลที่เข้ารหัส วิธีการหนึ่งที่ใกล้ขั้นสูงเพื่อการค้าเป็นจัดจำหน่ายที่สำคัญควอนตัม (QKD) สล็อต QKD ใช้คุณลักษณะของกลศาสตร์ควอนตัมที่เรียกว่าหลักการความไม่แน่นอนเพื่อให้แน่ใจว่าข้อมูลหลักที่ส่งจะไม่ถูกแทรกแซงโดยบุคคลภายนอกโดยไม่เปลี่ยนแปลงข้อมูลอย่างไม่สามารถย้อนกลับได้ การรบกวนใด ๆ จะทิ้งเครื่องหมายไว้และจะถูกตรวจพบโดยผู้ส่งและผู้รับโตชิบาเป็นผู้นำใน QKD ความเร็วสูงและได้ทำการทดลองภาคสนามในญี่ปุ่นและสหราชอาณาจักรมาหลายปีแล้ว เมื่อเร็ว ๆ นี้ Toshiba และTohoku Medical Megabank Organisation (ToMMo) ที่มหาวิทยาลัย Tohoku ประกาศว่าพวกเขาประสบความสำเร็จเป็นครั้งแรก ความเร็วในการแจกจ่ายคีย์โดยเฉลี่ยที่มากกว่า 10 เมกะบิตต่อวินาทีในช่วงระยะเวลาหนึ่งเดือน นี่คือประมาณห้าครั้งเร็วที่สุดเท่าที่ก่อนหน้านี้ความเร็ว QKD เร็วที่สุดของ 1.9 Mbps ที่จัดตั้งขึ้นโดยโตชิบาวิจัยยุโรปในปี 2016ในโครงการนี้ เครื่องส่งสัญญาณ QKD … Continue reading
แหล่งกำเนิดแสงควอนตัมเก่าแก่ที่สร้างขึ้นที่ขอบของชิปซิลิคอน
แหล่งกำเนิดแสงควอนตัมเก่าแก่ที่สร้างขึ้นที่ขอบของชิปซิลิคอน jumbo jili ปริมาณแสงที่น้อยที่สุดที่คุณสามารถมีได้คือโฟตอนเดียว—สลัวจนมนุษย์มองไม่เห็น แม้ว่าจะมองไม่เห็น แต่พลังงานเล็กๆ น้อยๆ เหล่านี้มีประโยชน์สำหรับการส่งข้อมูลควอนตัมไปรอบๆ ตามหลักการแล้ว ผู้ให้บริการจัดส่งควอนตัมทุกคนจะเหมือนกัน แต่ไม่มีวิธีตรงไปตรงมาในการผลิตโฟตอนที่เหมือนกัน สิ่งนี้ท้าทายอย่างยิ่งเมื่อโฟตอนแต่ละตัวมาจากเศษที่ประดิษฐ์ขึ้น สล็อต ตอนนี้ นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแมรีแลนด์ได้สาธิตวิธีการใหม่ที่ช่วยให้อุปกรณ์ต่างๆ สามารถปล่อยโฟตอนเดี่ยวที่เกือบจะเหมือนกันได้ซ้ำแล้วซ้ำเล่า นำทีมโดย เอ. รองศาสตราจารย์ Mohammad Hafezi แห่งJames Clark School of Engineeringได้สร้างชิปซิลิกอนที่นำทางแสงไปรอบ ๆ ขอบของอุปกรณ์ ซึ่งได้รับการปกป้องโดยเนื้อแท้จากการหยุดชะงัก ก่อนหน้านี้ Hafezi—จากภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์ของ Clark School, Joint Quantum Instituteและ Institute for Research in … Continue reading
คอมพิวเตอร์ควอนตัมดักไอออนของ Honeywell ทำให้ก้าวกระโดดครั้งใหญ่
คอมพิวเตอร์ควอนตัมดักไอออนของ Honeywell ทำให้ก้าวกระโดดครั้งใหญ่ jumbo jili Honeywell อาจเป็นบริษัทเทคโนโลยีอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ แต่ก็ไม่มีความหมายเหมือนกันกับการประมวลผลขั้นสูง อย่างไรก็ตาม บริษัทได้ให้คำมั่นสัญญาเป็นเวลาสิบปีในการพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัมภายใน และกำลังจะเริ่มจ่ายคืน สล็อต “เราคาดว่าภายในสามเดือนข้างหน้า เราจะเปิดตัวคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ทรงพลังที่สุดในโลก” Tony Uttley ประธานของHoneywell Quantum Solutionsกล่าว เป็นการอ้างสิทธิ์ของคู่แข่งอย่าง IBM และ Google เป็นระยะๆ แต่สำหรับ Honeywell มีความแตกต่าง คนอื่น ๆ เหล่านั้นโดยใช้ส่วนประกอบที่ยิ่งยวดแช่เย็นสัมบูรณ์ที่อยู่ใกล้ได้รับการแข่งที่จะอัดมากขึ้นและมากขึ้น qubits บนชิป, Google มาถึงของ“ควอนตัมอำนาจสูงสุด” ก้าวที่ 53 qubits Uttley กล่าวว่า Honeywell … Continue reading
นี่คือพิมพ์เขียวสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใช้งานได้จริง
นี่คือพิมพ์เขียวสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใช้งานได้จริง jumbo jili Rubik’s Cubeแบบคลาสสิกมีสถานะต่างๆ43,252,003,274,489,856,000สถานะ คุณอาจสงสัยว่าผู้คนสามารถนำลูกบาศก์ที่มีสัญญาณรบกวนและนำกลับมาใช้การกำหนดค่าเดิมโดยแสดงสีเดียวในแต่ละด้านได้อย่างไร บางคนสามารถทำสิ่งนี้ได้แม้กระทั่งปิดตาหลังจากดูลูกบาศก์ที่มีสัญญาณรบกวนแล้วครั้งหนึ่ง การกระทำดังกล่าวเป็นไปได้เพราะมีชุดกฎพื้นฐานที่ยอมให้ผู้อื่นนำลูกบาศก์กลับคืนสู่สถานะเดิมเสมอใน 20 การเคลื่อนไหวหรือน้อยกว่า สล็อต การควบคุมคอมพิวเตอร์ควอนตัมก็เหมือนกับการแก้ลูกบาศก์รูบิคโดยปิดตา: สถานะเริ่มต้นนั้นเป็นที่รู้จักกันดี และมีองค์ประกอบพื้นฐาน (qubits) ที่จำกัดที่สามารถจัดการได้ด้วยชุดกฎง่ายๆ—การหมุนของเวกเตอร์ที่แสดง สถานะควอนตัม แต่การสังเกตระบบในระหว่างการดัดแปลงนั้นมาพร้อมกับบทลงโทษที่รุนแรง: หากคุณดูเร็วเกินไป การคำนวณจะล้มเหลว นั่นเป็นเพราะคุณได้รับอนุญาตให้ดูเฉพาะสถานะสุดท้ายของเครื่องเท่านั้นพลังของคอมพิวเตอร์ควอนตัมอยู่ที่ระบบสามารถรวมรัฐจำนวนมากเข้าด้วยกันได้ บางครั้งข้อเท็จจริงนี้ใช้เพื่อโต้แย้งว่าจะไม่สามารถสร้างหรือควบคุมคอมพิวเตอร์ควอนตัมได้: สาระสำคัญของการโต้แย้งคือจำนวนพารามิเตอร์ที่จำเป็นในการอธิบายสถานะของคอมพิวเตอร์จะสูงเกินไป ใช่ จะเป็นความท้าทายทางวิศวกรรมในการควบคุมคอมพิวเตอร์ควอนตัมและเพื่อให้แน่ใจว่าสถานะของคอมพิวเตอร์จะไม่ได้รับผลกระทบจากแหล่งที่มาของข้อผิดพลาดต่างๆ อย่างไรก็ตาม ความยากไม่ได้อยู่ที่สถานะควอนตัมที่ซับซ้อน แต่เพื่อให้แน่ใจว่าชุดสัญญาณควบคุมพื้นฐานทำในสิ่งที่ควรทำและคิวบิตทำงานตามที่คุณคาดหวังหากวิศวกรสามารถหาวิธีทำอย่างนั้นได้ วันหนึ่งคอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถแก้ปัญหาที่อยู่นอกเหนือขอบเขตของคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิกได้ คอมพิวเตอร์ควอนตัมอาจสามารถทำลายรหัสที่คิดว่าไม่สามารถแตกหักได้ และพวกเขาสามารถมีส่วนร่วมในการค้นพบยาชนิดใหม่ ปรับปรุงระบบการเรียนรู้ของเครื่องจักร แก้ปัญหาด้านลอจิสติกส์ที่ซับซ้อนอย่างชั่วร้าย และอื่นๆความคาดหวังนั้นสูงมาก บริษัทเทคโนโลยีและรัฐบาลต่างก็เดิมพันคอมพิวเตอร์ควอนตัมเป็นเงินหลายพันล้านดอลลาร์ แต่มันก็ยังคงเป็นการพนัน เพราะผลกระทบทางกลควอนตัมแบบเดียวกันที่ให้พลังมหาศาลก็ทำให้เครื่องจักรเหล่านี้มีความอ่อนไหวและควบคุมได้ยากความแตกต่างหลักระหว่างซูเปอร์คอมพิวเตอร์แบบคลาสสิกกับคอมพิวเตอร์ควอนตัมก็คือ คอมพิวเตอร์แบบหลังใช้เอฟเฟกต์เชิงกลของควอนตัมเพื่อจัดการข้อมูลในลักษณะที่ขัดกับสัญชาตญาณจะต้องเป็นเช่นนั้นเสมอหรือไม่? ความแตกต่างหลักระหว่างซูเปอร์คอมพิวเตอร์แบบคลาสสิกกับคอมพิวเตอร์ควอนตัมก็คือ คอมพิวเตอร์แบบหลังใช้เอฟเฟกต์เชิงกลของควอนตัมเพื่อจัดการข้อมูลในลักษณะที่ขัดกับสัญชาตญาณ … Continue reading