Bild: IBM Research/Flickr
So cool wie es klingt, Quanten-Computer wird wahrscheinlich nicht am besten geeignet für die Gestaltung von websites oder die Herstellung ziemlich Wort-Prozessoren. Anstatt, Ihre schrulligen bits eines Tages gelöst werden spezielle algorithmen für künstliche Intelligenz-Anwendungen, oder zu modellieren Dinge, die tatsächlich Folgen Sie der wilden Regeln der Quantenphysik. Eines Tages.
IBM-Wissenschaftler berichten jetzt mit einem einfachen Quantencomputer zu lösen, größer Wissenschaft Probleme: Sie modelliert haben, die Chemie der Atome größer als die einfachste zwei -, Wasserstoff-und helium. Die Forscher hoffen, dass eines Tages, diese Art von Computer wird in der Lage sein zu simulieren, noch größere Moleküle, etwas, das Sie haben wichtige Anwendungen in der Entdeckung neuer Medikamente. Wir sind immer noch in den frühen Stadien der Quanten-computing, und es wird wohl Konkurrenten schlagen sich diese Forschung bald, aber die neue Arbeit ist sicherlich ein Fortschritt.
Die Forscher, die Experimente zeigen, dass eine Besondere Art von quantum physics problem solver “implementiert, die auf einem sechs-qubit supraleitenden Quanten-Prozessor ist in der Lage Adressierung molekularen Probleme jenseits der Zeit habe ich Elemente,” wie Wasserstoff und helium, “bis zu BeH2,” beryllium-Hydrid, so das Papier online veröffentlicht, die gestern in der Fachzeitschrift “Nature”.
Hier ist das quantum computing-crash-Kurs. Die basic unit of computing ist ein “bit”, eine ja-oder-Nein-Schalter. Wenn Sie hören, das Wort “quantum” man sollte eigentlich denken “Wahrscheinlichkeiten der unterschiedlichen Werte.” Ein qubit oder quantenbit, ist ein Stück, das ja und Nein gleichzeitig, mit einer Wahrscheinlichkeit, dass es davon aus, dass der Wert des einen oder des anderen, wenn Sie es Messen. Es ist wie eine gewichtete Münze, bevor es gekippt ist, zusammen mit den details über Ihre Maße, so dass Sie wissen, die Wahrscheinlichkeit, es werden Köpfe oder Schwänze. Dies ist im Einklang mit, wie die Chemie funktioniert tatsächlich; Wasserstoff ist buchstäblich nur zwei Teilchen, ein Elektron und proton, mit einer Liste von möglich, verschiedene Eigenschaften des Systems beschrieben, der sogenannten Wellenfunktion. Die Teilchen nur annehmen, dass beobachtbare Eigenschaften, wenn, auch, Sie sind beobachtet. Das gleiche geht auch mit qubits, die zusammenbrechen können in einer Ihrer beiden Staaten.
Die Tatsache, dass qubits auseinander fallen können wie das bedeutet, dass Sie zerbrechlich und anfällig für Fehler, eine große Einschränkung der Quanten-Computern.
Das team verwendet etwas, das Sie würde kaum erkennen, wie ein computer, sechs arbeiten Quanten-bits dargestellt als Supraleiter. Dies sind Systeme, bei denen die Quanten-Eigenschaften, wenn Sie gekühlt im Kühlschrank knapp über dem absoluten Nullpunkt. Die qubits wechselwirken durch Verschränkung, das heißt, Sie müssen den gleichen Satz von Wahrscheinlichkeiten zu beschreiben, die sowohl Ihre Werte. Das system kann dann Lesen Sie jedes qubit einzeln.
Da qubits gehorchen den gleichen Gesetzen der Quantenphysik als Moleküle konnten die Wissenschaftler direkt simulieren die Wechselwirkungen zwischen Teilchen mit wechselwirkenden qubits. Mit Ihrem computer, die Forscher modelliert das Verhalten von ein paar einfache Moleküle mit zwei Atomen Wasserstoff, ein lithium-atom gebunden an ein Wasserstoff-atom, und beryllium-Hydrid, ein beryllium-atom gebundenen zwei Wasserstoffatome, so das Papier. Sie waren sogar in der Lage, um Ihre Technik zu lösen ein einfaches quantum chemistry Problems.
Sogar noch, wir sind sicherlich nicht zu schlagen regelmäßige Computer auf diese Art von Problemen, die IBM-Forscher Jerry Chow sagte Gizmodo. “Das ist das beste, dass ein Quanten-computer hat sich erledigt”, sagte er. Aber es gibt eine Menge Arbeit zu gehen. “Wir machen die Fehler jetzt und wir sind nicht immer die perfekte Chemische Genauigkeit, aber wir fangen an, erforschen Sie das Feld der Chemie auf physikalische hardware.”
Es gibt viele andere Herausforderungen auf der Straße mit Quanten-Computern, die wie ich schon vorher sagte, sind noch in der Zimmer-voll-Vakuum-Röhren Reich, die regelmäßig Computer waren in eine lange Zeit zu gehen.
All das bedeutet, dass viele Menschen arbeiten, die auf Probleme wie diese. Harvard University Forscher Alán Aspuru-Guzik gesagt, Chemical & Engineering News, dass andere Wettbewerber können bald die Führung übernehmen. Aber Chow sagte, dass ist kein problem. “Die ganze Gemeinschaft wird bessere Wege finden, um Fehler zu behandeln, und ich denke, dass wird wirklich spannend.”
[Natur]