Takto by mohly vypadat procesory budoucnosti

  • 23. 11. 2024
  • Zdroj obrázku: Osarugue Igbinoba / Unsplash
Takto by mohly vypadat procesory budoucnosti

Kvantová revoluce slibuje být další hranicí vývoje moderních technologií.


Další velká hranice lidstva v oblasti počítačových technologií spočívá v kvantových počítačích. Je dobře známo, že tento typ počítačů může přeskočit technologie, které dosud narážely na své limity zpracování. Dokážou během několika sekund nebo minut zvládnout to, co by dnešním superpočítačům trvalo roky. Nicméně i když jsou přísliby kvantových technologií povzbudivé, pravdou je, že se nám je nedaří efektivně vyvíjet, což se děje i u jiných technologií, jako je jaderná fúze.

Podle článku publikovaného v časopise Communications Materials zdá, že by mohl existovat způsob, jak posílit křemík tak, aby čipy těchto kvantových počítačů mohly udělat kvantitativní a kvalitativní skok v tomto typu technologie, což by umožnilo lepší přizpůsobení a více než správné použití této technologie.

Další milník v oblasti kvantových počítačů

Vědecký tým tak ujistil, že se mu podařilo vytvořit křemík-28 (nejběžnější ze všech) s mimořádnou čistotou, eliminovat až 0,0002 % křemíku-29, který se v čipech nachází, a bez problémů vystřelit paprsek křemíkových atomů na čip. Až dosud tedy byla čistota křemíku na škodu těmto výtvorům, což činilo problematickým vytváření čipů založených na tak běžném prvku. S tímto systémem se však situace mění, neboť lze mít k dispozici vysoce kvalitní křemík a nejběžnější křemík lze použít bez problémů s nestabilitou, které jsou vlastní ostatním.

Ravi Acharya, vedoucí výzkumník tohoto procesu, ve svém prohlášení pro Melbournskou univerzitu uvedl, že:

Elektronické čipy, které se v současné době nacházejí v běžných počítačích, se skládají z miliard tranzistorů; ty lze rovněž použít k vytvoření qubitů pro kvantová zařízení na bázi křemíku. Schopnost vytvářet vysoce kvalitní křemíkové qubity byla doposud částečně omezena čistotou použitého křemíkového výchozího materiálu. Zde uvedená inovativní čistota tento problém řeší.

Může se to zdát paradigmatické, ale výroba nejběžnějšího křemíku výrazně čistšího, než je obvyklé, byla klíčem k tomu, aby bylo možné udělat malý krok dál na cestě k vytvoření nových kvantových počítačů. Tyto technologie prosazuje stále více společností, protože výkon kvantových počítačů je obrovský a skrývá v sobě potenciál pro skok ve výpočetním výkonu, který by mohl vést k novému zlatému věku technologií.

Zdá se, že klíč spočívá v křemíku, který musí být na takové úrovni čistoty, jaké elektronické součástky ještě nikdy nedosáhly. Kvantové počítače mají jako výpočetní jednotku qubit a ukázalo se, že pouze nejkvalitnější křemík napomáhá tomu, aby zpracování qubitů bylo koherentnější a negenerovalo klíčové chyby. Jedná se o velmi citlivý systém zpracování, který se nachází v operační oblasti, jež je přibližuje absolutní nule, takže je zapotřebí křemík té nejlepší kvality, ale je zde klíčový problém. Křemík-29 a křemík-30 je nejkvalitnější křemík, ale má nadbytek atomů, což ho činí příliš citlivým a může způsobit problémy při udržování koherence těchto qubitů.

Zdroje článku: eurekalert.org