לאַזער קאָמפּיוטערס
די זייגער אָפטקייַט פון 1 GHz אין פּראַסעסערז איז איין ביליאָן אַפּעריישאַנז פּער סעקונדע. א פּלאַץ, אָבער די בעסטער מאָדעלס דערווייַל בנימצא פֿאַר די דורכשניטלעך קאַנסומער זענען שוין אַטשיווינג עטלעכע מאָל מער. וואָס אויב עס ספּידז אַרויף ... אַ מיליאָן מאל איבער?
דאָס איז וואָס נייַע קאַמפּיוטינג טעכנאָלאָגיע הבטחות, ניצן פּאַלסיז פון לאַזער ליכט צו באַשטימען צווישן שטאַטן "1" און "0". דאָס גייט פֿון אַ פּשוטן חשבון קוואַדריליאָן מאל פּער סעקונדע.
אין יקספּעראַמאַנץ געפירט אין 2018 און דיסקרייבד אין דער זשורנאַל נאַטור, ריסערטשערז פייערד פּולסעד ינפרערעד לאַזער בימז אין כאַניקאָום ערייז פון טאַנגסטאַן און סעלעניום (1). דאָס האָט געפֿירט די שטאַט פון נול און איין צו באַשטימען אין די קאַמביינד סיליציום שפּאָן, פּונקט ווי אין אַ קאַנווענשאַנאַל קאָמפּיוטער פּראַסעסער, בלויז אַ מיליאָן מאל פאַסטער.
ווי איז עס געשען? די וויסנשאפטלער באשרייבן עס גראפיש, ווייזן אז די עלעקטראנען אין די מעטאלע האניקאם טראגן זיך "טשודנע" (כאטש נישט אזוי פיל). יקסייטאַד, די פּאַרטיקאַלז שפּרינגען צווישן פאַרשידענע קוואַנטום שטאַטן, געהייסן דורך יקספּעראַמאַנץ "פּסעוודאָ-ספּינינג ».
די ריסערטשערז פאַרגלייַכן דעם צו טרעדמילז געבויט אַרום מאַלאַקיולז. זיי רופן די טראַקס "וואַליז" און באַשרייַבן די מאַניפּיאַליישאַן פון די ספּיננינג שטאַטן ווי "וואַליטראָניקס » (ז).
עלעקטראָנס זענען יקסייטאַד דורך לאַזער פּאַלסיז. דעפּענדינג אויף די פּאָולעראַטי פון די ינפרערעד פּאַלסיז, זיי "פאַרנעמען" איינער פון צוויי מעגלעך "טאַליז" אַרום די אַטאָמס פון די מעטאַל לאַטאַס. די צוויי שטאַטן מיד פֿאָרשלאָגן די נוצן פון די דערשיינונג אין נול-איין קאָמפּיוטער לאָגיק.
די עלעקטראָן דזשאַמפּס זענען גאָר שנעל, אין פעמטאָסעקאַנד סייקאַלז. און דאָ ליגט דער סוד פון די גלייבן גיכקייַט פון לאַזער-גיידיד סיסטעמען.
אין דערצו, סייאַנטיס טענהן אַז רעכט צו גשמיות ינפלואַנסיז, די סיסטעמען זענען אין עטלעכע זינען אין ביידע שטאַטן אין דער זעלביקער צייט (סופּערפּאָסיטיאָן), וואָס קריייץ אַפּערטונאַטיז פֿאַר די ריסערטשערז ונטערשטרייַכן אַז אַלע דעם כאַפּאַנז אין צימער טעמפּעראַטורבשעת רובֿ יגזיסטינג קוואַנטום קאָמפּיוטערס דאַרפן קווביט סיסטעמען צו זיין קולד צו טעמפּעראַטורעס נאָענט צו אַבסאָלוט נול.
"אין די לאַנג טערמין, מיר זען אַ פאַקטיש מעגלעכקייט צו שאַפֿן קוואַנטום דעוויסעס וואָס דורכפירן אַפּעריישאַנז פאַסטער ווי אַ איין אַסאַליישאַן פון אַ ליכט כוואַליע," דער פאָרשער האט געזאגט אין אַ דערקלערונג. רופּערט הובר, פּראָפעסאָר פון פיזיק אין דעם אוניווערסיטעט פון רעגענסבורג, דייַטשלאַנד.
אָבער, סייאַנטיס האָבן נאָך נישט דורכגעקאָכט קיין פאַקטיש קוואַנטום אַפּעריישאַנז אין דעם וועג, אַזוי דער געדאַנק פון אַ קוואַנטום קאָמפּיוטער אַפּערייטינג אין צימער טעמפּעראַטור בלייבט ריין טעאָרעטיש. דער זעלביקער אַפּלייז צו דער נאָרמאַל קאַמפּיוטינג מאַכט פון דעם סיסטעם. בלויז די אַרבעט פון אַסאַליישאַנז איז דעמאַנסטרייטיד און קיין פאַקטיש קאַמפּיוטיישאַנאַל אַפּעריישאַנז זענען דורכגעקאָכט.
עקספערימענטן ענלעך צו די אויבן דיסקרייבד זענען שוין דורכגעקאָכט. אין 2017, אַ באַשרייַבונג פון דעם לערנען איז ארויס אין נאַטור פאָטאָניקס, אַרייַנגערעכנט אין די אוניווערסיטעט פון מישיגן אין די USA. דאָרט, פּאַלסאַז פון לאַזער ליכט מיט אַ געדויער פון 100 פעמטאָסעקאַנדז זענען דורכגעגאנגען דורך אַ האַלב-קאָנדוקטאָר קריסטאַל, קאַנטראָולינג די שטאַט פון די עלעקטראָנס. ווי אַ הערשן, די דערשיינונגען אין די סטרוקטור פון די מאַטעריאַל זענען ענלעך צו די פריער דיסקרייבד. דאס זענען די קוואַנטום קאַנסאַקווענסאַז.
ליכט טשיפּס און פּעראָווסקיטעס
טאָן "קוואַנטום לאַזער קאָמפּיוטערס » מען באהאנדלט אים אנדערש. לעצטע אקטאבער, אַ יו. עס.-יאַפּאַניש-אויסטראַלישע פאָרשונג מאַנשאַפֿט דעמאַנסטרייטיד אַ לייטווייט קאַמפּיוטינג סיסטעם. אנשטאט קוביטן, נוצט דער נייער צוגאנג דעם פיזישן מצב פון לייזער שטראלן און מנהג קריסטאלן צו פארוואנדלען די באלקן אין א ספעציעלע סארט ליכט וואס הייסט "קאַמפּרעסט ליכט".
כּדי די שטאַט פון די קנויל צו באַווייַזן די פּאָטענציעל פון קוואַנטום קאַמפּיוטינג, די לאַזער מוזן זיין געמאסטן אין אַ זיכער וועג, און דאָס איז אַטשיווד מיט אַ קוואַנטום-ענטאַנגגאַלד נעץ פון מירערז, שטראַל עמיטטערס און אָפּטיש פייבערז (2). דעם צוגאַנג איז דערלאנגט אויף אַ קליין וואָג, וואָס טוט נישט צושטעלן גענוג הויך קאַמפּיוטיישאַנאַל ספּידז. אָבער, די סייאַנטיס זאָגן אַז דער מאָדעל איז סקאַלאַבלע, און גרעסערע סטראַקטשערז קען יווענטשאַוואַלי דערגרייכן אַ קוואַנטום מייַלע איבער די קוואַנטום און ביינערי מאָדעלס געניצט.
2. לאַזער בימז גייט פארביי דורך אַ טאַנגגאַלד נעץ פון מירערז
"כאָטש די קראַנט קוואַנטום פּראַסעסערז זענען ימפּרעסיוו, עס איז ומקלאָר צי זיי קענען זיין סקיילד צו זייער גרויס סיזעס," ססיענסע הייַנט הערות. ניקאָלאַס מעניקוקסי, אַ קאַנטריביוטינג פאָרשער אין דער צענטער פֿאַר קוואַנטום קאַמפּיוטינג און קאָמוניקאַציע טעכנאָלאָגיע (CQC2T) אין RMIT אוניווערסיטעט אין מעלבורן, אויסטראַליע. "אונדזער צוגאַנג סטאַרץ מיט עקסטרעם סקאַלאַביליטי געבויט אין די שפּאָן פֿון די אָנהייב ווייַל די פּראַסעסער, גערופן די קנויל שטאַט, איז געמאכט פון ליכט."
ניו טייפּס פון לייזערז זענען אויך דארף פֿאַר אַלטראַפאַסט פאָטאָניק סיסטעמען (זען אויך:). ססיענטיסץ פון די פאַר מזרח פעדעראלע אוניווערסיטעט (FEFU) - צוזאַמען מיט רוסישע קאָלעגעס פון ITMO אוניווערסיטעט, ווי געזונט ווי סייאַנטיס פון די אוניווערסיטעט פון טעקסאַס אין Dallas און די אַוסטראַליאַן נאַשאַנאַל אוניווערסיטעט - געמאלדן מערץ 2019 אין דער זשורנאַל ACS Nano אַז זיי האָבן דעוועלאָפּעד אַן עפעקטיוו, שנעל און ביליק וועג צו פּראָדוצירן פּעראָווסקיטע לייזערז. זייער מייַלע איבער אנדערע טייפּס איז אַז זיי אַרבעט מער סטאַביל, וואָס איז פון גרויס וויכטיקייט פֿאַר אָפּטיש טשיפּס.
"אונדזער כאַלייד לאַזער דרוק טעכנאָלאָגיע גיט אַ פּשוט, שפּאָרעוודיק און העכסט קאַנטראָולד וועג צו מאַסע-פּראָדוצירן אַ פאַרשיידנקייַט פון פּעראָווסקיטע לייזערז. עס איז וויכטיק צו טאָן אַז די אַפּטאַמאַזיישאַן פון די דזשיאַמאַטרי אין דעם פּראָצעס פון לאַזער דרוקן פֿאַר די ערשטער מאָל מאכט עס מעגלעך צו באַקומען סטאַביל איין-מאָדע פּעראָווסקיטע מיקראָלאַסערס (3). אַזאַ לייזערז זענען פּראַמאַסינג אין דער אַנטוויקלונג פון פאַרשידן אָפּטאָילעקטראָניק און נאַנאָפאָטאָניק דעוויסעס, סענסאָרס, אאז"ו ו," דערקלערט אַלעקסיי זשישטשענקאָ, אַ פאָרשער אין די FEFU צענטער, אין דער ויסגאַבע.
3. פּעראָווסקיטע לאַזער בימז
פון קורס, מיר וועלן נישט זען פערזענלעכע קאָמפּיוטערס "גיין אויף לייזערז" באַלד. כאָטש די יקספּעראַמאַנץ דיסקרייבד אויבן זענען פּרופס פון באַגריף, נישט אפילו פּראָוטאַטייפּס פון קאַמפּיוטינג סיסטעמען.
אָבער, די ספּידז געפֿינט דורך ליכט און לאַזער בימז זענען צו טעמפּטינג פֿאַר ריסערטשערז, און דעמאָלט ענדזשאַנירז, צו אָפּזאָגן דעם וועג.
