14 kvantebits:Fysikere går ud over grænserne for, hvad der i øjeblikket er muligt inden for beregning

Forskere ved University of Science and Technology of China (USTC) har gjort betydelige fremskridt inden for kvanteberegning ved at skabe en kvanteprocessor med 14 kvantebits (qubits). Denne præstation overgår de nuværende muligheder for klassiske computere, hvilket åbner op for nye muligheder for beregninger, der tidligere var umulige.

Kvantemekanik i computing

Kvanteberegning udnytter kvantemekanikkens principper til at udføre beregninger ud over mulighederne for traditionelle binær-baserede computere. I stedet for at bruge bits, der kun kan repræsentere enten 0 eller 1, anvender kvantecomputere qubits, som har den bemærkelsesværdige evne til at repræsentere både 0 og 1 samtidigt - et fænomen kendt som kvantesuperposition.

Øget regnekraft

Denne superpositionsegenskab gør det muligt for kvantecomputere at behandle enorme mængder data samtidigt. Ved at udnytte principperne om kvantesammenfiltring og kvanteparallelisme kan kvantecomputere løse komplekse problemer eksponentielt hurtigere end konventionelle computere, hvilket fører til banebrydende applikationer på tværs af flere felter, herunder kryptografi, lægemiddelopdagelse, kunstig intelligens og materialevidenskab.

Eksperimentel opsætning

USTC-teamets kvanteprocessor består af en række superledende qubits lavet af aluminium. Holdet var i stand til med succes at udføre en række kvanteoperationer med høj nøjagtighed, hvilket muliggjorde oprettelse og manipulation af kvantetilstande, som ville være umulige for konventionelle computere.

Bygger på tidligere milepæle

14-qubit-processoren er den seneste milepæl i en række præstationer af USTC-teamet. I 2019 skabte de med succes en kvanteprocessor med 7 qubits, der viser praktiske applikationer i maskinlæringsopgaver.

Potentielle applikationer

Fremskridtet inden for kvantecomputerteknologi rummer et enormt potentiale til at løse uløselige problemer, der i øjeblikket hindrer fremskridt inden for forskellige discipliner. For eksempel kan lægemiddelopdagelsen revolutioneres af kvantecomputere, da de hurtigt kan evaluere store kemiske databaser for at finde potentielle lægemiddelmolekyler.

Global Race in Quantum Computing

USTC-teamets succes føjer Kina til listen over lande, der er aktivt involveret i det globale kapløb om at udvikle praktiske kvantecomputere. Andre bemærkelsesværdige spillere inkluderer USA, EU og Japan.

Samarbejde og udfordringer

Mens kvantecomputere viser et enormt løfte, er der stadig betydelige udfordringer at overvinde. Forskere over hele verden arbejder sammen for at løse problemer som qubit-stabilitet, fejlkorrektion og skalerbarhed for at opnå levedygtige kvantesystemer.

Konklusion

Oprettelsen af ​​en 14-qubit kvanteprocessor af forskere ved University of Science and Technology i Kina repræsenterer et væsentligt skridt i retning af at udnytte kvantemekanikkens kraft til beregningsopgaver. Efterhånden som kvanteberegningsområdet fortsætter med at udvikle sig, kan vi forudse transformative gennembrud inden for en række forskellige industrier og videnskabelige domæner.