MÁY TÍNH LƯỢNG TỬ GOOGLE

Theo một nghiên cứu và phân tích mới được công bố, laptop lượng tử của Google vừa mới giành được một bước bứt phá chưa từng có, tạo ra một "tinh thể thời gian", khái niệm kim chỉ nan về một dạng tồn tại của trang bị chất. Bất chấp tên gọi của mình, tinh thể thời gian không hẳn giúp bạn tạo nên một cỗ máy thời gian, mà cầm cố vào đó nó hoàn toàn có thể mở đường cho việc khiến cho các máy tính xách tay lượng tử ổn định hơn, an toàn hơn và hữu ích hơn cho nhân loại.

Bạn đang xem: Máy tính lượng tử google

Tinh thể thời gian là gì?

Lý thuyết về tinh thể thời gian được đề xướng vào năm 2012 do nhà kỹ thuật Frank Wilczek. Nếu các tinh thể trong tự nhiên – lấy ví dụ kim cưng cửng – được xuất hiện từ mạng lưới các nguyên tử links với nhau theo một dạng đổi khác không gian tuần hoàn, khi bọn chúng lặp đi tái diễn trong cấu trúc tinh thể.

Từ điều này, Wilczek đã hình dung về một đồ thể gồm phần nhiều cùng tồn tại sống trạng thái cân bằng, hệt như một viên kim cương. Nhưng khi đồ dùng thể này bị phá đổ vỡ tính đối xứng thời gian tịnh tiến (time-translation symmetry), nó sẽ trải qua các hoạt động tuần hoàn và quay trở về cấu trúc lúc đầu trong đều khoảng thời gian đều đặn. Quan trọng hơn cả, vật thể này vận động trong cả trong trạng thái năng lượng thấp duy nhất của chúng.


*

Tức là ngay cả khi sẽ ở tâm trạng cơ bạn dạng – địa điểm không xuất hiện thêm năng lượng, đồ vật thể này vẫn có vận động bằng phương pháp liên tục bố trí thẳng hàng phần nhiều nguyên tử bên phía trong chúng, cùng lặp đi lặp lại theo một chu kỳ luân hồi lặp liên hồi. Đó chính là lý vày cho cái tên mà ông Wilczek đặt mang đến nó: Tinh thể thời gian.

Tính hóa học nghe dường như giống cùng với một động cơ vĩnh cửu này khiến cho các nhà khoa học bất đồng về việc liệu một đồ vật thể như vậy rất có thể tồn trên trong thực tế hay là không khi nó đi ngược lại quy tắc các quy tắc nhiệt đụng lực học thông thường. Từ bỏ khi triết lý này ra đời cho tới nay, nhiều nghiên cứu và phân tích đã nỗ lực khiến cho tinh thể thời hạn ở các cấp độ khác nhau nhưng hầu hết chưa thành công.

Làm được điều không thể

Thế tuy nhiên trong một phân tích mới được công bố, những nhà kỹ thuật ở Google cùng với những nhà vật lý trên Đại học Princeton, Stanford và những trường đại học khác, sẽ tuyên bố rằng, laptop lượng tử của Google đã có tác dụng được điều mà các người cho rằng bất khả thi này.

Theo lời giải thích từ trang Quanta Magazine, về cơ bản, một tinh thể thời hạn tạo thành trường đoản cú sự phối kết hợp 3 nguyên tố cốt lõi. Đầu tiên là 1 dãy phân tử với phía quay bởi chiều con quay từ tính riêng rẽ (hay còn gọi là spin). Lấy ví dụ 4 hạt được xếp theo máy tự quay lên, con quay xuống, tảo xuống cùng quay lên làm việc mức tích điện thấp. Nhưng mà một can thiệp ngẫu nhiên hoàn toàn có thể đưa những hạt này lên mức tích điện cao hơn. Đây được hotline là tâm trạng "bản địa hóa những phần" (many-body localization).



Thứ nhì là câu hỏi đổi hướng quay của toàn bộ các phân tử này – về cơ phiên bản là tạo nên một phiên bản phản chiếu của nó – còn gọi là trật trường đoản cú Eigenstate. Điều này tạo ra một trạng thái phiên bản địa hóa đa số thứ cấp.

Cuối thuộc là vận dụng từ laser. Tia laser sẽ khiến cho các chu kỳ biến đổi liên tục giữa các trạng thái này – từ bình thường sang trạng thái phản chiếu và kế tiếp lại trở lại thông thường – cơ mà không làm cho tiêu hao tích điện ròng tự tia laser. Điều này còn được biết đến với cái brand name tinh thể thời gian Floquet, được đề xuất lần đầu vào thời điểm năm 2016.

Xem thêm: Vẽ Lâu Đài Hoạt Hình Vẽ Tòa Lâu Đài Hay Nhất 2022, Top 19 Hình Vẽ Tòa Lâu Đài Hay Nhất 2022

Trong lúc đó laptop lượng tử của Google mang tên Sycamore được máy một nhỏ chip lượng tử 20 qubit, hay nói một cách khác các phân tử lượng tử có kiểm soát và điều hành – mỗi hạt lượng tử gồm thể bảo trì 2 tâm lý 0 với 1 cùng lúc. Bằng cách tinh chỉnh mức độ địa chỉ giữa qubit riêng biệt biệt, các nhà nghiên cứu hoàn toàn có thể ngẫu nhiên hóa những tương tác này và sản xuất ra được không ít trạng thái bản địa hóa những phần. Tiếp nối năng lượng từ tia laze đưa những hạt này vào trạng thái phản bội chiếu của thiết yếu nó, nhưng mà không làm biến đổi chiều xoay của hạt.


*

Qubit của Google còn bao hàm các dải nhôm khôn xiết dẫn. Từng dải tất cả hai tâm lý năng lượng, được thiết kế để biểu thị chiều xoay lên hoặc quay xuống của từng qubit. Dựa vào vào ưu điểm là khả năng tùy chỉnh mức độ xúc tiến giữa những qubit trong máy vi tính lượng tử Sycamore của Google, các nhà nghiên cứu rất có thể biến nó thành một tinh thể thời gian.

Các thiết kế viên có thể ngẫu nhiên hóa độ mạnh tương tác của các qubit với sự thốt nhiên hóa này đã tạo thành các va chạm phá hủy trong số những qubit để chất nhận được tạo ra một dãy các qubit tất cả chiều con quay riêng – giống như như yếu tố thứ nhất của tinh thể thời gian: trạng thái bạn dạng địa hóa các phần.

Từ một dãy những qubit có spin riêng biệt này, những nhà phân tích tạo ra đều cách bố trí khác nhau phụ thuộc chiều xoay của bọn chúng như: lên, xuống, xuống, lên và tương tự như như vậy. Sau đó, bọn họ dùng những xung vi sóng để hòn đảo ngược chiều quay của những qubit này và tạo thành phiên bạn dạng phản chiếu của chúng.

Bằng cách chạy thử nghiệm hàng chục ngàn lần với mỗi bí quyết sắp xếp khác nhau và đo lường trạng thái của các qubit sau khoản thời gian chạy một quãng thời hạn khác nhau, các nhà nghiên cứu có thể quan gần kề rằng cấu hình chiều cù của cả hệ thống liên tục thay đổi qua lại thân hai trạng thái bạn dạng địa hóa nhiều phần.


*

Dấu hiệu của tiến trình này diễn ra rất là ổn định. Cách bố trí chiều quay của cả khối hệ thống vẫn được không thay đổi ngay cả khi những xung vi sóng cụ đổi. Các nhà phân tích nhận thấy, những xung vi sóng không những đảo ngược chiều quay của các qubit cùng đưa chúng lại trạng thái thông thường sau hai xung, nhưng mà việc chuyển đổi trạng thái này còn không hấp thụ hay làm tiêu tán năng lượng từ xung vi sóng của tia laser, để cho sự nhiễu loạn của hệ thống không cố đổi.

Điều này có chân thành và ý nghĩa gì?

Trên thực tế, đây không hẳn lần đầu tiên một tinh thể thời gian Floquet được tạo thành ra. Ngày 5 mon Bảy, một nhóm nghiên cứu và phân tích tại Đại học technology Delft của Hà Lan đã sản xuất được một tinh thể thời gian Floquet bởi từ các chiều quay của những nguyên tử carbon vào kim cương, cầm vì những qubit trong bộ xử lý lượng tử. Tuy vậy, hệ thống của Delft nhỏ dại hơn và hạn chế hơn so với tinh thể thời gian trong bộ xử lý lượng tử của Google.

Vẫn chưa rõ ứng dụng thực tiễn của tinh thể thời hạn Floquet này là gì, tuy nhiên theo một lý thuyết của nhà nghiên cứu giúp Normal Yao, sự bình ổn của khối hệ thống này hứa hẹn tạo nên một bộ nhớ gần như tuyệt đối hoàn hảo cho máy tính xách tay lượng tử.

Do tinh thần lượng tử của bộ xử lý lượng tử đặc biệt dễ bị ngăn cách do các biến động mặt ngoài, trong lúc đó, các tinh thể thời gian lại có công dụng giữ nguyên cấu hình của mình trong cả trong những chuyển đổi về dao động của xung vi sóng. Mặc dù đây vẫn chỉ là một lý thuyết và chưa có gì trả toàn chắc chắn là về điều này. Bởi vì vậy, việc tạo thành một tinh thể thời gian ổn định từ laptop lượng tử của Google vẫn mở đường mang lại tìm ra các ứng dụng thực tế của nó trong tương lai.


Người gồm hơn 100 triệu bằng hữu online, lập website từng đánh bại Google: Độc thân, tải 65 triệu USD, hưởng đời nghỉ hưu khiến cho mọi bạn ghen tị