Ovaj se nacrt odnosi na izgradnju kvantnog računala veličine nogometnog igrališta, a koji bi mogao riješiti neke do sada nerješive probleme koristeći postojeću tehnologiju.
Računalo koje košta 10 milijuna dolara, ali nitko ne zna kako zapravo radi
"Upravo smo objavili detaljan plan za izgradnju velikog kvantnog računala" rekao je Winfried Hensinger iz Ion Quantum Technology Groupa sa Sveučilišta Sussex, piše Science Alert.
"Život će se u potpunosti promjeniti. Biti ćemo u stanju raditi stvari od kojih neke prije nismo niti sanjali."
I nule i jedinice
U slučaju da vam nije najjasnije što je to kvantno računalo, teoriju o njemu prvi je postavio fizičar nobelovac Richard Fenyman 1982.
Za razliku od današnjih računala, koji su ograničeni na nule i jedinice bitova binarnog koda, kvantna se računala temelje na kubitovima. Zahvaljujući pomalo jezivom kvantnom efektu znanom kao uplitanje koji sa događa na najmanjoj skali materije, svaki kubit može biti u stanju nule, jedinice, ili u 'poklapanju' ta dva.
Tako da, umjesto da imamo bite koji u jednome trenutku mogu biti samo 0 ili 1, kubiti mogu biti sve ili bilo što odjednom. To znači da mogu izvršiti puno kalkulacija simultano, što im daje potencijal za procesnu snagu bez presedana.
A koliko je to točno? Recimo, Google tvrdi kako je njegovo 'kvantno računalo' D-Wave 2X čak 100 milijuna puta brže od vašeg laptopa, a svi se slažu kako to uopće ni nije pravo kvantno računalo. Ono ima potencijal da bude još daleko brže.
Još postoje problemi
Razni se timovi širom svijeta utrkuju da naprave prvo pravo kvantno računalo, ali napredak je spor, jer nije lako iskoristiti neobične učinke kvantnog uplitanja.
Do sada znanstvenici jedva da su uspjeli napraviti uređaje s više od 10 - 15 kubita, a toliko malo nikome nije od koristi.
"Za neke stvarno uzbudljive primjene kvantnih računala, poput izuma novih lijekova, ili razumijevanja tkanja same stvarnosti, razumijevanja svemira, dizajniranja novih materijala, umjesto 10 ili 15 kvantnih bitova, trebamo ih puno više, možda i do 10 milijardi", kaže Hensinger.
"Laboratorijski strojevi pate od tzv. dekoherencije, gdje kubiti gube svoju dvoznačnost i postaju čvrsto određene jedinic ili nule, što predstavlja tehničku zapreku u stvaranju praktičnih kvantnih računala", objašnjava Paul Rincon.
Ioni kao kubiti
Hensinger kaže kako se njihov novi nacrt temelji na postojećoj tehnologiji kako bi izbjegao glavne izazove koji su usporavali razvoj praktičnog i velikog kvantnog računala, koji bi se mogao koristiti i izvan računala.
Taj pristup koristi ione (atome s nabojem) zarobljene u magnetnom polju kao kubite, i oni bi poostojali u polju tisuća četvrtastih mogula veličine šake.
Ti bi moduli bili međusobno zamjenjivi, moglo bi ih se po volji dodati ili zamijeniti, što znači da biste teoretski mogli izgraditi kvantno računalo veliko koliko god želite.
Svaki od tih modula sadržavao bi oko 2.500 ionskih kubita, a magnetna bi ih polja štitila od interferencija i čuvala njihov kvantni status.
Kada se računalo upali, operacije bi se vršile interakcijama između iona, što bi se dobivalo mijenjanjem modularne mreže na način da bi ih se nježno vodilo jedne u druge. Zamislite Pacmana koji se kreće u svom labirintu nasumično generiranih staza.
Bolji od drugih
Tim tvrdi da ovaj pristup omogućuje 100.000 puta veću brzinu spajanja između individualnih kvantnih računalnih modula, te omogućuje računalu da djeluje na sobnoj temperaturi, za razliku od alternativnih dizajna koji zahtijevaju superprovodne materijale, hlađene na nepraktičnim temperaturama.
Drugo poboljšanje za koje tim tvrdi da ga je postigao je da, umjesto da individualnim laserima drže ione kubita na mjestu, umjesto toga će uključiti polje mikrovalnog zračenja po čijelom računalnom sustavu.
"Kako bi se pojedinačni kubiti uključili ili isključili pomoću šireg polja, potrebno je samp primjeniti lokalnu voltažu", objasnila je Elisabeth Gibney.
Nacrt je sada dostupan bilo kojem timu znanstvenika, a može se iskoristiti za izgradnju kvantnog računala koje bi ispunilo oveću zgradu.
Hensinger kaže kako se nada da će njihova verzija biti dovršena i aktivna u samo dvije godine.
Trenutačno smo još uvijek skeptični, ali i oprezno uzbuđeni, što je osjećaj kojeg dijele i brojni drugi znanstvenici.
