Tags

, , , , , , , , , , , , ,

Σε παλαιότερό μας άρθρο, στις 28 Μαΐου 2011, είχαμε ανακοινώσει την πώληση του πρώτου εμπορικού κβαντικού υπολογιστή στον κόσμο από την καναδέζικη D-Wave Systems στην αμερακανική αμυντική εταιρία Lockheed Martin Corporation με το όνομα D-Wave One, όπου θα χρησιμοποιεί ένα υπεραγώγιμο τσιπ των 128-qubit (quantum bit), που ονομάζεται Rainier.

Λίγα λόγια για να θυμηθούμε τι κάνει ακριβώς αυτός ο κβαντικός υπολογιστής

Είναι ένας μαύρος κύβος πλευράς 33 μέτρων, ο οποίος δεν καταχωρεί τα προγράμματά του στην ίδια μνήμη με εκείνη των δεδομένων. Μπορεί να παρακολουθεί τη λειτουργία λογισμικού και υλικού στον συμβατικό, μαθαίνει από το ιστορικό αυτής της λειτουργίας και προβλέπει το τι είδους δυσλειτουργία μπορεί να συμβεί.

Ο πρώτος αυτός κβαντικός υπολογιστής του εμπορίου έχει επεξεργαστή με 128 βρόγχους από κράμα νιοβίου, όπου «ζουν» 128 qubits, δηλαδή 128 μονάδες κβαντικής πληροφορίας. Το νιόβιο είναι ένα υλικό που μετατρέπεται σε υπεραγωγό όταν ψυχθεί κοντά στο απόλυτο μηδέν και, συνήθως, το συναντά κανείς στους μαγνήτες των μαγνητικών τομογράφων (MRI). Στον D-Wave One, οι βρόγχοι νιοβίου συνδέονται μεταξύ τους με κράμα νιοβίου, προκειμένου να ελέγχεται η τυχόν μαγνητική επίδραση του ενός qubit στο άλλο. Για την εκτέλεση ενός υπολογισμού, τα μαγνητικά πεδία χρησιμοποιούνται προκειμένου να θέσουν τα qubits σε συγκεκριμένες καταστάσεις (ανοιχτό – κλειστό) και, μετά, για να μετρήσουν τις τελικές τιμές τους.

Και φτάσαμε σιγά σιγά στο….τσιπάκι!

Την 1η Σεπτεμβρίου του 2011 λοιπόν, στο διαδικτυακό περιoδικό Science Express δημοσιεύθηκε η εργασία «Implementing the Quantum von Neumann Architecture with Superconducting Circuits» του ιταλού μεταδιδακτορικού ερευνητή Matteo Mariantoni. Περιέγραφε έναν κβαντικό υπολογιστή που είχε υλοποιηθεί στο Πανεπιστήμιο της Kαλιφόρνιας-Santa Barbara, υπό την επίβλεψη των καθηγητών Φυσικής Andrew N. Cleland και Γιάννη M. Μαρτίνη (Έλληνας βεβαίως βεβαίως!). Ηταν εντελώς διαφορετικός από εκείνον της D-Wave, καθώς είχε εμφάνιση και διαστάσεις ενός μικροεπεξεργαστή! Ακόμη περισσότερο, είχε και την αρχιτεκτονική von Neumann, καθ’ ότι ενσωμάτωνε την κεντρική μονάδα κβαντικής επεξεργασίας (quCPU) με τη μονάδα κβαντικής μνήμης (quRAM). Πώς τα είχαν καταφέρει;

Οπως εξήγησε αφοπλιστικά σε συνέντευξή του ο Μαριαντόνι, αντί να δομήσουν πανάκριβα «κλουβιά» για τα qubits του, έβαλαν «θάλασσες από ηλεκτρόνια» να παίξουν αυτόν τον ρόλο, μέσα σε κουτάκια πυριτίου. Βέβαια, για να αποκόψουν κάθε «θόρυβο» που θα αποπροσανατόλιζε τα ηλεκτρόνια, αναγκάστηκαν και αυτοί να καταψύξουν τα κυκλώματα. Αυτή είναι μια κατασκευαστική λεπτομέρεια που απομακρύνει το όνειρο της μαζικής παραγωγής, αλλά ο Μαριαντόνι προσδοκά ότι οι βιομηχανίες μικροεπεξεργαστών θα σπεύσουν να χρηματοδοτήσουν την περαιτέρω έρευνα, ώστε να λυθεί το πρόβλημα σύντομα.

Για το άρθρο μας αυτό, διαβάσαμε το tovima.gr

Advertisements