อุปกรณ์ควบคู่ควอนตัมซึ่งเป็นคอมพิวเตอร์ควอนตัมแบบดักจับที่เสนอครั้งแรกเมื่อ 20 ปีที่แล้วได้รับการยอมรับอย่างเต็มที่จากนักวิจัยจาก Honeywell ในสหรัฐอเมริกา นักวิจัยคนอื่น ๆ ในสาขานี้เชื่อว่าการออกแบบซึ่งมีข้อได้เปรียบเหนือแพลตฟอร์มคอมพิวเตอร์ควอนตัมอื่น ๆ อาจทำให้คอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถปรับขนาดเป็นควอนตัมบิต (qubits) จำนวนมากและตระหนักถึงศักยภาพอย่างเต็มที่
qubits แบบดักจับถูกนำมาใช้เพื่อใช้ประตูลอจิก
ควอนตัมแรกในปี 1995 และข้อเสนอสำหรับอุปกรณ์ควอนตัมที่มีประจุควบคู่ (QCCD) ซึ่งเป็นคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มีการกระทำที่ควบคุมโดยการสับเปลี่ยนไอออนรอบ ๆ ถูกสร้างขึ้นครั้งแรกในปี 2545 โดยนักวิจัย นำโดยDavid Winelandจากสถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติของสหรัฐอเมริกา ซึ่งได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำปี 2555 จากผลงานของเขา
ประตูควอนตัมได้แสดงให้เห็นในหลายแพลตฟอร์มตั้งแต่อะตอม Rydberg ไปจนถึงข้อบกพร่องในเพชร เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใช้ครั้งแรกโดยยักษ์ใหญ่ด้านไอทีนั้นเป็นคิวบิตแบบโซลิดสเตต ในสิ่งเหล่านี้ qubits เป็นวงจรตัวนำยิ่งยวดซึ่งสามารถติดตั้งกับชิปได้โดยตรง สิ่งเหล่านี้เหนือกว่าเกณฑ์มาตรฐานที่กำหนดโดยไอออนที่ติดอยู่อย่างรวดเร็ว และใช้ในเครื่องจักรที่ทำลายสถิติจาก IBM และ Google: “การทำงานกับไอออนที่ดักจับ ฉันจะถูกถามโดยผู้คนว่า ‘ทำไมคุณไม่ทำงานกับ qubits ตัวนำยิ่งยวด? การแข่งขันนั้นค่อนข้างตัดสินแล้วไม่ใช่หรือ’” วินฟรีด เฮ นซิงเกอร์ แห่งมหาวิทยาลัยซัสเซ็กซ์แห่งสหราชอาณาจักรกล่าว
ความคืบหน้าช้าอย่างไรก็ตาม เมื่อเร็ว ๆ นี้ ความคืบหน้าของการใช้วงจรตัวนำยิ่งยวดดูเหมือนจะช้าลงเนื่องจากคอมพิวเตอร์ควอนตัมรวมคิวบิตมากขึ้นเรื่อยๆ ในการโต้ตอบอย่างถูกต้อง qubits จะต้องเหมือนกัน และในขณะที่สองสำเนาของไอออนเดียวกันได้รับการรับรองโดยกลศาสตร์ควอนตัมให้แยกไม่ออก การสร้างวงจรที่เหมือนกันนั้นแทบจะเป็นไปไม่ได้เลย
การผลิตโดยตรงบนชิปยังทำให้วงจรตัวนำยิ่งยวด
อยู่ในสภาวะสมดุลทางความร้อนด้วยชิป: “ถ้าคุณสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมแบบควอนตัมที่มีตัวนำยิ่งยวด คุณจะต้องทำให้เครื่องเย็นลงจนถึงระดับมิลลิเคลวิน” Hensinger กล่าว “มันใช้ได้ดีถ้าคุณมี 10, 100…อาจจะ 1,000 qubits แต่มันจะท้าทายมากเมื่อคุณใช้ตัวเลขจำนวนมาก”
เมื่อเร็วๆ นี้บริษัทขนาดใหญ่บางแห่งได้แสดงความสนใจในแพลตฟอร์มไอออนที่ติดอยู่ ซึ่งรวมถึงกลุ่มบริษัทเทคโนโลยีข้ามชาติ Honeywell ซึ่งก่อตั้งHoneywell Quantum Systemsในปี 2020 เพื่อมุ่งเน้นที่เทคโนโลยีเพียงอย่างเดียว
ผลลัพธ์ล่าสุดของบริษัท ซึ่งเปิดเผยในNatureเป็นการสาธิตครั้งแรกของ QCCD ที่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์ อุปกรณ์นี้ใช้อิตเทอร์เบียม-171 ไอออนเป็นคิวบิต ซึ่งจะถูกทำให้เย็นจนถึงสถานะพื้นดินควอนตัมด้วยไอออนแบเรียม-138 โดยใช้กระบวนการที่เรียกว่าการระบายความร้อนด้วยความเห็นอกเห็นใจ การตั้งค่ามีอยู่ในกับดักเชิงเส้นเหนือชิปที่ระบายความร้อนด้วยอุณหภูมิประมาณ 10 K ในห้องสุญญากาศ ไอออนที่อยู่ภายในกับดักจะถูกสับเปลี่ยนระหว่างตำแหน่งต่างๆ ด้วยสนามไฟฟ้าแบบไดนามิก ในขณะที่การดำเนินการเชิงตรรกะของควอนตัมบนไอออนจะดำเนินการโดยใช้ลำแสงเลเซอร์
เทเลพอร์ตประตู CNOT
นักวิจัยได้สาธิตชุดเกทที่เพียงพอสำหรับแสดงลอจิกควอนตัมสากล นอกจากนี้ พวกเขาได้สร้างเกท CNOT แบบเทเลพอร์ต ซึ่งช่วยให้สามารถวัดค่ากลางวงจรแบบไม่ทำลาย ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่สำคัญสำหรับการแก้ไขข้อผิดพลาดของควอนตัม
อุปกรณ์ของพวกเขามีเพียงหก qubits
เมื่อเทียบกับ 53 superconducting qubits ใน Sycamore ของ Google ซึ่งเป็นเครื่องที่ Google อ้างว่าได้เปรียบด้านควอนตัมในปี 2019 อย่างไรก็ตาม คอมพิวเตอร์ของ Honeywell นั้นมีประสิทธิภาพมากกว่าเนื่องจากความยืดหยุ่นของสถาปัตยกรรม QCCD: “ไอออนเหล่านี้เชื่อมต่ออย่างสมบูรณ์ ” สมาชิกในทีม David Hayes อธิบาย; “ด้วย qubits ที่มีตัวนำยิ่งยวดหรืออะไรทำนองนั้น คุณไม่สามารถมี qubit ตรงนี้คุยกับ qubit ตรงนั้นได้ ถ้ามี qubit จำนวนมากขวางทาง คุณต้องย้ายข้อมูลนั้นไปที่นั่น ข้อผิดพลาดที่จะสะสมไปพร้อมกัน”
Honeywell กล่าวว่าเร็ว ๆ นี้จะเปิดตัว ‘คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ทรงพลังที่สุด’Hensinger รู้สึกประทับใจกับอุปกรณ์ Honeywell: “นี่เป็นการเปลี่ยนเฟสจริงๆ ตอนนี้เรามีเครื่องจักรที่สมบูรณ์ซึ่งสร้างขึ้นโดยใช้วิธีการแบบมีรถรับส่ง” เขากล่าว “มันได้รับการพิสูจน์ด้วยส่วนผสมหลักทั้งหมด ผู้คนมักถามฉันว่าเมื่อใดที่เราจะได้เครื่องจักรขนาดล้านคิวบิต แน่นอนว่ายังมีความท้าทายอีกมากมายที่ต้องเอาชนะ แต่ฉันคิดว่า [งานวิจัย] นี้แสดงให้เห็นว่ามันเป็นเส้นทางทางวิศวกรรมที่ตรงไปตรงมา”
Chris Monroeจาก University of Maryland, College Park ผู้เขียนร่วมของ Wineland’s ในเอกสารต้นฉบับปี 2002 ซึ่งปัจจุบันเป็นผู้บริหารบริษัทIonQ ที่แยกตัวออก มา ตกลงว่า “ในสาขานี้ มีการสาธิตชิ้นส่วนเล็กๆ ทุกชิ้นแยกจากกัน หนึ่งในคุณสมบัติที่สำคัญของงานนี้คือการรวมหลาย ๆ อย่างไว้ในระบบเดียว ฉันชอบแนวคิดของ QCCD: จริงๆ แล้วฉันเป็นคนสร้างวลีนั้นขึ้นมาเอง” อย่างไรก็ตาม เขาเตือนว่า “QCCD ใช้งานได้ดีกับไอออนหกหรือแปดตัว แต่เมื่อคุณมีไอออน 80, 200 หรือ 300 เพื่อเพลิดเพลินกับการเชื่อมต่อเต็มรูปแบบ คุณจะต้องใช้เวลามากในการแยกโซ่ออก เคลื่อนที่ ไอออนรอบ ๆ ทำให้พวกเขาอยู่ในตำแหน่ง ทำประตูแล้วส่งกลับไปยังตำแหน่งที่พวกเขาอยู่”
การรั่วไหลของหลอดเลือดเป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพที่สำคัญสำหรับการประเมินโรคจอประสาทตาที่คุกคามการมองเห็น เช่น จอประสาทตาเสื่อมที่เกี่ยวข้องกับอายุและภาวะเบาหวานขึ้นจอตา การตรวจหลอดเลือดด้วยแสงฟลูออเรสเซนต์ การตรวจด้วยภาพในปัจจุบันใช้เพื่อระบุการรั่วของหลอดเลือด ขาดความละเอียดในเชิงลึก ซึ่งสามารถขัดขวางการระบุและการแปลที่แม่นยำของหลอดเลือดที่รั่ว Optical coherence tomography (OCT) เป็นเทคโนโลยีการถ่ายภาพทางคลินิกแบบใหม่ที่ให้ภาพที่มีความละเอียดสูงและการสแกนปริมาตรอย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตาม จนถึงปัจจุบัน OCT ยังไม่สามารถมองเห็นการรั่วไหลของหลอดเลือดได้
Credit : eltinterocolectivo.com europeancrafts.net eyeblinkentertainment.com fitflopclearancesale.net fullmoviewatchonline.net
