นักวิทยาศาสตร์เพิ่งสร้างวงจรคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มีแนวโน้มมากที่สุดเท่าที่เคยมีมา

การเดินทางสู่การรับรู้อย่างเต็มที่คอมพิวเตอร์ควอนตัมไม่ใช่เรื่องง่ายและแม้จะมีสิ่งที่ Google พูดเรายังไม่อยู่ที่นั่น แต่ด้วยทุกส่วนเล็ก ๆ ที่เรานำมาจากคอมพิวเตอร์ปัจจุบันและแปลงเป็นคู่ที่เข้ากันได้กับควอนตัมเราจะเข้าใกล้มากขึ้น

และตอนนี้นักวิจัยชาวออสเตรเลียได้รายงานการสร้างควอนตัมเป็นครั้งแรกประตูเฟรดคิน- เกตลอจิกประเภทหนึ่งคิดว่าเป็นกุญแจสำคัญคอมพิวเตอร์ควอนตัม- ที่สามารถทำงานบนโฟโตนิกคิวบิตมากกว่าบิตปกติ

ดังที่ Mary-Ann Russon อธิบายสำหรับเวลาธุรกิจระหว่างประเทศ-ประตู Fredkin (หรือที่เรียกว่าประตู CSWAP) เป็นประเภทของวงจรที่ย้อนกลับได้ซึ่งเปลี่ยนอินพุตสามอินพุตไปยังสามเอาต์พุต "ดังนั้นถ้าบิตแรกของสามบิตคือ 1 ดังนั้นสองบิตสุดท้ายจะถูกสลับจาก 0 ถึง 1 หรือ 1 ถึง 0 แต่ถ้าบิตแรกมีอยู่แล้ว 0 แล้วสองบิตสุดท้ายจะไม่ถูกเปลี่ยน"รัสสันกล่าว-

กระบวนการที่ฟังดูค่อนข้างง่ายมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการสร้างการใช้งานจริงและใช้งานได้จริงจำนวนคอมพิวเตอร์และจนถึงขณะนี้นักวิทยาศาสตร์ได้พยายามสร้างประตู Fredkin ที่ทำงานกับควอนตัมบิต (qubits) ไม่ใช่แค่บิตปกติ

แทนที่จะใช้วงจรไฟฟ้าการคำนวณควอนตัมใช้คั่วเพื่อเป็นตัวแทน 0s และ 1s อนุภาค Quit เหล่านี้ - แขวนลอยในสภาพแวดล้อมที่เย็นมาก - สามารถอยู่ในสถานะของ 0, 1 หรือทั้งสองอย่างในเวลาเดียวกันซึ่งหมายถึงพลังการคำนวณในการกำจัดของเราจะเพิ่มขึ้นทวีคูณ

แต่สิ่งต่าง ๆ อาจมีความซับซ้อนมากเมื่อเราพิจารณาว่าศักยภาพนั้นสามารถไปได้ไกลแค่ไหนนักวิทยาศาสตร์กำลังโต้เถียงกันอยู่แล้วว่าอะไรคือคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่แท้จริง

Googleระบบ D-Waveขายสิ่งที่เรียกว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมอยู่แล้ว แต่ถึงแม้จะการทดลองที่มีแนวโน้มบางอย่างไม่ใช่ทุกคนที่เชื่อว่าสิ่งเหล่านี้เป็นคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่แท้จริง - หรืออย่างน้อยก็ไม่ใช่คอมพิวเตอร์ที่สามารถผลิตพลังงานการประมวลผลสูงสุดที่คาดว่าจะส่งมอบควอนตัมคอมพิวเตอร์

และนั่นนำเรากลับไปหานักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานในออสเตรเลียนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยควีนส์แลนด์และมหาวิทยาลัยกริฟฟิ ธพูดว่าโดยการทำให้การดำเนินการควอนตัมตรรกะที่ซับซ้อนผ่านประตู Fredkin ทำให้พวกเขาได้ลบอุปสรรคสำคัญอย่างหนึ่งระหว่างเราและกำลังคำนวณควอนตัมที่แท้จริง

โดยปกติแล้วประตู Fredkin ต้องการการรวมการดำเนินการตรรกะห้าประการ แต่นักวิจัยสามารถใช้การพัวพันควอนตัมของโฟตอน (อนุภาคของแสง) เพื่อดำเนินการเดียวกันโดยตรง ซึ่งหมายถึงขนาดเล็กและขนาดกลางคอมพิวเตอร์ควอนตัมตอนนี้เป็นไปได้มากขึ้นกว่าเดิมและควรช่วยในการพัฒนาโปรโตคอลการสื่อสารควอนตัมที่ปลอดภัยเช่นกัน 

"คล้ายกับการสร้างกำแพงขนาดใหญ่ออกมาจากอิฐขนาดเล็กจำนวนมากวงจรควอนตัมขนาดใหญ่ต้องการประตูตรรกะจำนวนมากในการทำงานอย่างไรก็ตามหากมีการใช้อิฐขนาดใหญ่ที่ผนังเดียวกันอาจถูกสร้างขึ้นด้วยอิฐน้อยลง "Raj Patel กล่าวจากศูนย์ควอนตัมของกริฟฟิ ธ

"สิ่งที่น่าตื่นเต้นเกี่ยวกับโครงการของเราคือไม่ จำกัด เพียงแค่ควบคุมว่ามีการสลับ qubits หรือไม่ แต่สามารถนำไปใช้กับการดำเนินการที่หลากหลายที่เปิดใช้วิธีการควบคุมวงจรขนาดใหญ่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ"เพิ่ม Geoff Prydeหัวหน้านักวิจัยของโครงการ "สิ่งนี้สามารถปลดปล่อยแอปพลิเคชันที่ไม่สามารถเข้าถึงได้"

งานของทีมได้รับตีพิมพ์ในวารสารความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์-