מדענים ייצרו את הסיליקון הטהור ביותר בעולם וחוללו מהפכה בעולם המחשוב הקוונטי

This post is also available in: English (אנגלית)

התקני קיוביט בעלי ביצועים גבוהים הם חלק בסיסי מהמחשוב הקוונטי, ולכן הגילוי של סיליקון טהור במיוחד יאפשר בנייה של התקני קיוביט בעלי ביצועים גבוהים למחשבים קוונטיים מדרגיים (scalable). צוות של מדענים מאוניברסיטאות מנצ'סטר ומלבורן גילו את הצורה החדשה הזו של סיליקון טהור.

לפי Innovation News Network, אחד האתגרים הגדולים ביותר בפיתוח מחשבים קוונטיים הוא שהקיוביטים שלהם רגישים מאוד ודורשים סביבה יציבה כדי שיצליחו לשמר את המידע שהם מחזיקים (אפילו שינויים זעירים בסביבתם כמו תנודות טמפרטורה יכולים לגרום להם לשגיאות).

בעיה נוספת היא קנה המידה של הקיוביטים, גם בגודל הפיזי וגם בכוח העיבוד – ל-10 קיוביטים יש את אותו כוח כמו ל-1,024 ביטים במחשב רגיל, כאשר הם תופסים מקום קטן בהרבה. מחשב קוונטי המתפקד באופן מלא זקוק למיליון קיוביטים ומסוגל לספק יכולות עוצמתיות בהרבה מכל מחשב "קלאסי".

אז איך סיליקון נכנס לסיפור? בעוד שהמדענים מאמינים כי הוא עשוי להיות התשובה לבעיה של יצירת מחשבים קוונטיים מדרגיים, השימוש בו בתוך מחשבים קוונטיים מציב מספר אתגרים.

סיליקון טבעי מורכב משלושה אטומים בעלי מסה שונה, כאשר אחד מהם לעיתים "מתהפך" וגורם לקיוביט לאבד מידע. המדענים הצליחו לפתח דרך להסיר את האטום הבעייתי וליצור את החומר המושלם כדי להפוך מחשבים קוונטיים למדרגיים ומדויקים יותר.

"היתרון הגדול של מחשוב קוונטי מסיליקון הוא שאותן טכניקות המשמשות לייצור שבבים אלקטרוניים כיום (בתוך מחשב יומיומי המורכב ממיליארדי טרנזיסטורים) יכולות לשמש ליצירת קיוביטים למכשירים קוונטיים מבוססי סיליקון", הסביר ד"ר ראווי אצ'ריה. "היכולת ליצור קיוביטים באיכות סיליקון גבוהה הוגבלה בחלקה עד כה בגלל טוהר החומר סיליקון הבסיסי בו השתמשו. פריצת הדרך שאנו מציגים כאן פותרת את הבעיה הזו".

פריצת דרך זו מצביעה על עתיד של מחשבים קוונטיים מדרגיים עם ביצועים ויכולות שלא קיימים כיום, ומביאים איתם הבטחה לשנות את הטכנולוגיה בדרכים מדהימות.

פרופ' דיוויד ג'יימיסון מאוניברסיטת מלבורן אמר כי טכנולוגיה זו פותחת את הדרך למחשבים קוונטיים אמינים המבטיחים שינויים הדרגתיים בחברה, כולל בתחומים של בינה מלאכותית, מידע ותקשורת מאובטחים, תכנון חיסונים ותרופות, כמו גם שימוש, לוגיסטיקה, וייצור אנרגיה.