Τεχνητή Νοημοσύνη, το κλειδί του Σύμπαντος;

Θα κυριαρχήσει η ΤΝ; Θα υποδουλωθεί η ανθρωπότητα στην ανωτερότητά της; Οι εξελίξεις στον τομέα αυτό

είναι ραγδαίες. Ο Στήβεν Χώκινγκ και άλλοι προειδοποιούν για τους κινδύνους που ελλοχεύουν.

Σε ένα σημαντικό βήμα για την κατασκευή ενός κβαντικού υπολογιστή χρησιμοποιώντας καθημερινά υλικά, μια ομάδα με επικεφαλής ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Princeton έχει κατασκευάσει ένα βασικό κομμάτι υλικού πυριτίου ικανό να ελέγχει την κβαντική συμπεριφορά μεταξύ δύο ηλεκτρονίων με εξαιρετικά υψηλή ακρίβεια. Η μελέτη δημοσιεύθηκε στις 7 Δεκεμβρίου στο περιοδικό Science.

Η ομάδα δημιούργησε μια πύλη που ελέγχει τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των ηλεκτρονίων με τρόπο που τους επιτρέπει να δρουν ως τα κβαντικά κομμάτια των πληροφοριών, ή qubits, που είναι απαραίτητα για τον κβαντικό υπολογισμό. Η επίδειξη αυτής της σχεδόν μηδενικού σφάλματος πύλης δύο τετραγώνων είναι ένα σημαντικό πρώτο βήμα για την κατασκευή μιας πιο περίπλοκης κβαντικής υπολογιστικής συσκευής  από πυρίτιο, το ίδιο υλικό που χρησιμοποιείται σε συμβατικούς υπολογιστές και smartphones.

"Γνωρίζαμε ότι έπρεπε να λειτουργήσουμε αυτό το πείραμα εάν η τεχνολογία με βάση το πυρίτιο θα είχε μέλλον από την άποψη της κλιμάκωσης και της οικοδόμησης ενός κβαντικού υπολογιστή", δήλωσε ο Jason Petta, καθηγητής φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Princeton. "Η δημιουργία αυτής της πύλης δύο τετραγώνων υψηλής πιστότητας ανοίγει την πόρτα σε πειράματα μεγάλης κλίμακας."

Οι συσκευές με βάση το πυρίτιο είναι πιθανό να είναι λιγότερο δαπανηρές και ευκολότερες στην κατασκευή από άλλες τεχνολογίες για την επίτευξη ενός κβαντικού υπολογιστή. Αν και άλλες ερευνητικές ομάδες και εταιρείες έχουν ανακοινώσει κβαντικές συσκευές που περιέχουν 50 ή περισσότερα qubits, τα συστήματα αυτά απαιτούν εξωτικά υλικά όπως υπεραγωγοί ή φορτισμένα άτομα που συγκρατούνται από λέιζερ.

Οι κβαντικοί υπολογιστές μπορούν να λύσουν προβλήματα που είναι απρόσιτα με συμβατικούς υπολογιστές. Οι συσκευές ενδέχεται να είναι σε θέση να παράγουν εξαιρετικά μεγάλους αριθμούς ή να βρουν τις βέλτιστες λύσεις για σύνθετα προβλήματα. Θα μπορούσαν επίσης να βοηθήσουν τους ερευνητές να κατανοήσουν τις φυσικές ιδιότητες των εξαιρετικά μικρών σωματιδίων όπως τα άτομα και τα μόρια, οδηγώντας σε πρόοδο σε τομείς όπως η επιστήμη των υλικών και η ανακάλυψη φαρμάκων.

Η οικοδόμηση ενός κβαντικού υπολογιστή απαιτεί από τους ερευνητές να δημιουργούν qubits και να τους συνδέουν μεταξύ τους με υψηλή πιστότητα. Οι κβαντικές συσκευές με βάση το πυρίτιο χρησιμοποιούν μια κβαντική ιδιότητα των ηλεκτρονίων που ονομάζεται "spin" για να κωδικοποιήσουν τις πληροφορίες. Η περιστροφή μπορεί να δείχνει προς τα πάνω ή προς τα κάτω κατά τρόπο ανάλογο με τους βόρειους και νότιους πόλους ενός μαγνήτη. Σε αντίθεση, οι συμβατικοί υπολογιστές λειτουργούν με το χειρισμό της αρνητικής φόρτισης του ηλεκτρονίου.

Η επίτευξη μιας κβαντικής συσκευής υψηλής απόδοσης που βασίζεται σε σπιν έχει παρεμποδιστεί από την ευθραυστότητα των καταστάσεων περιστροφής - εύκολα μετατοπίζονται από πάνω προς τα κάτω ή αντίστροφα, εκτός αν μπορούν να απομονωθούν σε ένα πολύ καθαρό περιβάλλον. Με την κατασκευή των κβαντικών συσκευών πυριτίου στο εργαστήριο κβαντικών συσκευών νανοκλίμακας  του Πρίνστον, οι ερευνητές μπόρεσαν να διατηρήσουν τις περιστροφές συνεκτικές - δηλαδή, στις κβαντικές τους καταστάσεις - για σχετικά μεγάλες χρονικές περιόδους.

Διαβάστε περισσότερα στη διεύθυνση: https://phys.org/news/2017-12-silicon-gate-quantum.html#jCp

DIOSKOUROS blog➤ Απόδοση στα ελληνικά ΔΙΟΣΚΟΥΡΟΣ, Το πρωτότυπο άρθρο ΕΔΩ

Πηγή ➤

Phys.org