Komputer Kuantum Dapat Tiba Lebih Cepat Jika Kita Membuatnya Dengan Teknologi Silikon Tradisional

Komputer Kuantum Dapat Tiba Lebih Cepat Jika Kita Membuatnya Dengan Teknologi Silikon Tradisional

Komputer Kuantum Dapat Tiba Lebih Cepat Jika Kita Membuatnya Dengan Teknologi Silikon Tradisional – Komputer kuantum memiliki potensi untuk merevolusi cara kita memecahkan masalah komputasi keras, mulai dari menciptakan kecerdasan buatan yang canggih hingga simulasi reaksi kimia untuk menciptakan bahan atau obat generasi berikutnya. Tetapi sebenarnya membuat mesin seperti itu sangat sulit karena melibatkan komponen eksotik dan harus disimpan dalam lingkungan yang sangat terkontrol. Dan yang kami miliki sejauh ini belum dapat mengungguli mesin tradisional.

Komputer Kuantum Dapat Tiba Lebih Cepat Jika Kita Membuatnya Dengan Teknologi Silikon Tradisional

Tetapi dengan tim peneliti dari Inggris dan Prancis, kami telah menunjukkan bahwa sangat mungkin untuk membangun komputer kuantum dari komponen elektronik konvensional berbasis silikon. Hal ini dapat membuka jalan bagi pembuatan komputer kuantum skala besar lebih cepat daripada yang mungkin dilakukan. poker indonesia

Kekuatan superior teoritis komputer kuantum berasal dari hukum skala nano atau fisika “kuantum”. Tidak seperti komputer konvensional, yang menyimpan informasi dalam bit biner yang dapat berupa “0” atau “1”, komputer kuantum menggunakan bit kuantum (atau qubit) yang dapat berupa kombinasi “0” dan “1” pada saat yang bersamaan. Ini karena fisika kuantum memungkinkan partikel berada dalam keadaan atau tempat berbeda secara bersamaan.

Perkembangan komputer kuantum masih dalam tahap awal dan beberapa teknologi perangkat keras tersedia tanpa ada satupun yang mendominasi. Prototipe paling canggih saat ini dibuat dari beberapa lusin ion yang terperangkap dalam ruang vakum atau sirkuit superkonduktor yang disimpan pada suhu mendekati nol mutlak.

Tantangan krusialnya adalah meningkatkan demonstran kecil ini menjadi sistem qubit besar yang saling berhubungan yang akan memiliki daya komputasi yang cukup untuk melakukan tugas yang berguna lebih cepat daripada superkomputer klasik. Untuk tujuan ini, teknologi lain pada akhirnya akan menjadi lebih cocok. Cukup mengejutkan, ini bisa menjadi teknologi yang sama yang saat ini memungkinkan masyarakat digital kita, transistor silikon, unit dasar informasi yang ada di semua mikroprosesor dan chip memori.

Ada dua alasan utama mengapa membuat komputer kuantum dari silikon memiliki aura yang menarik di sekitarnya. Pertama, miniaturisasi perangkat silikon tanpa henti dari hukum Moore telah memungkinkan pembuatan transistor yang lebarnya hanya beberapa puluh atom. Ini adalah skala di mana hukum fisika kuantum mulai berlaku.

Ini mewakili batas fisik yang membuat miniaturisasi transistor silikon lebih lanjut terhenti. Tapi itu juga mempromosikan penggunaan baru teknologi silikon, yang dikenal sebagai elektronik More-than-Moore. Kepala di antara arah baru ini adalah kemungkinan pengkodean bit informasi kuantum di setiap transistor silikon, dan kemudian menggunakannya untuk membangun komputer kuantum skala besar.

Dengan menggunakan kembali teknologi yang sama dengan yang telah ditangani oleh industri mikrochip selama 60 tahun terakhir, kami juga dapat memanfaatkan investasi infrastruktur bernilai miliaran dolar sebelumnya dan mengurangi biaya. Ini berarti bahwa semua teknik dan pemrosesan pintar yang digunakan untuk pengembangan mikroelektronika modern dapat diadaptasi untuk membangun prosesor kuantum yang semakin kuat.

Chip Kuantum Silikon

Eksperimen yang baru-baru ini dilakukan oleh tim kolaborasi kami di Cambridge University, Hitachi R&D, University College London dan CEA-LETI di Prancis, dan diterbitkan di Nature Electronics menunjukkan bahwa perkawinan antara elektronik konvensional dan kuantum ini memang dapat dirayakan. Kami mengambil solusi teknik dari sirkuit silikon konvensional dan menerapkannya untuk menghubungkan perangkat kuantum yang berbeda pada sebuah chip. Ini telah membawa realisasi praktis prosesor kuantum selangkah lebih dekat.

Kami telah mengembangkan sirkuit yang beroperasi pada suhu mendekati nol mutlak dan menggunakan semua transistor komersial. Beberapa di antaranya sangat kecil sehingga dapat digunakan sebagai qubit, sedangkan yang lain sedikit lebih besar dan dapat digunakan untuk terhubung ke qubit yang berbeda. Arsitektur ini sangat mirip dengan yang digunakan untuk memori akses acak (RAM) di laptop dan smartphone saat ini. Dalam setengah abad terakhir ini, komputer biasa berevolusi dari lemari berukuran ruangan yang penuh dengan tabung vakum menjadi perangkat berbasis microchip genggam saat ini. Masih ada jalan panjang sebelum komputer kuantum yang lengkap tersedia, tetapi sejarah mungkin terulang kembali. Kemajuan penelitian saat ini menunjukkan bahwa prosesor kuantum awal dapat direalisasikan dengan beberapa teknologi eksotis terlebih dahulu. Tetapi sekarang kita telah mempelajari bahwa silikon dapat digunakan untuk menghubungkan qubit secara efisien, masa depan kuantum dapat dibuat dari silikon.