Forbedring af kvantecomputere

I årtier, eksperter har forudsagt, at kvantecomputere en dag vil udføre vanskelige opgaver, såsom simulering af komplekse kemiske systemer, det kan ikke lade sig gøre med konventionelle computere. Men indtil videre, disse maskiner har ikke levet op til deres potentiale på grund af fejltilbøjelig hardware. Det er derfor, videnskabsmænd arbejder på at forbedre qubit'en - det grundlæggende hardwareelement i kvantecomputere, ifølge en artikel i Kemi- og ingeniørnyheder ( C&EN ), det ugentlige nyhedsmagasin fra American Chemical Society.

Almindelige computere bruger bits til at gemme data, som er repræsenteret som et "1" for at angive strøm, der løber gennem en transistor eller et "0" for ingen strøm. I modsætning, qubits har en superposition af energitilstande—0, 1, eller mange steder imellem, som teoretisk giver kvantecomputere mulighed for at lagre og behandle meget mere information end en konventionel computer. Imidlertid, Nutidens qubits er skrøbelige og meget tilbøjelige til fejl forårsaget af miljøfaktorer såsom vibrationer eller temperaturændringer, Det skriver seniorkorrespondent Katherine Bourzac.

Indtil nu, forskere har foreslået omkring 20 qubit designs, og der er ingen klar vinder. Imidlertid, Nutidens førende teknologier er baseret på superledende kredsløb (som omfatter en isolator, der er klemt ind af metaller, der bliver superledere ved ekstremt lave temperaturer) og fangede ioner (ladede atomer suspenderet i et vakuum af elektromagnetiske felter). Forskere arbejder på bedre fremstillingsprocesser og kontroludstyr til disse teknologier. Men de udforsker også nye materialer til kvanteberegning, såsom silicium spin-enheder og topologiske materialer, der kan reducere støj og fejl, lader kvantecomputere endelig realisere deres potentiale.