Blockdit Logo (Mobile)
Antfield
•
22 ก.ค. 2019 เวลา 04:36 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
เร็วกว่าเดิม 200 เท่า!! ทีมนักวิจัยประสบความสำเร็จในการพัฒนาส่วนประมวลผลของควอนตัมคอมพิวเตอร์รูปแบบใหม่ 😲
ชิปประมวลผลหัวใจของควอนตัมคอมพิวเตอร์ ผลิตโดย D-wave systems Inc. ซึ่งมีหน่วยประมวลผล 128 unit, Cr: Wikipedia
ทีมนักวิจัยของมหาวิทยาลัย New South wales Australia นำทีมโดยศาสตราจารย์ Michelle Simmons ประสบความสำเร็จในการสร้าง qubit gate สำหรับควบคุมการทำงานของคู่ qubit (ขนาด 2 qubit) ซึ่งสามารถสั่งการประมวลผล 1 ชุดคำสั่งเสร็จภายในเวลา 0.8 นาโนวินาที เร็วกว่า ทุกหน่วยประมวลผลแบบเดียวกันที่เคยสร้างมา อย่างน้อย 200 เท่า
ส่วนประกอบของหน่วยประมวลผลแบบดั้งเดิม มีระยะห่างของ qubit ที่ 20 นาโนเมตร (อะตอมธาตุฟอสฟอรัสคือ qubit) แต่ปัญหาของหน่วยประมวลผลที่ผลิตด้วยวิธีดังเดิมนี้ คือ สัญญาณรบกวนการอ่านค่าสถานะของ qubit
**qubit** ย่อมาจาก "quantum bit" คือหน่วยย่อยที่สุดของข้อมูล เปรียบเหมือนหน่วย bit ในคอมพิวเตอร์ปัจจุบันซึ่งมีค่าไม่เป็น 0 ก็ 1 แต่ qubit เป็นได้หลายสถานะ จึงเป็นที่มาของศักยภาพในการประมวลผล ที่มากกว่าคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันอย่างมหาศาล
สถานะของ qubit มีได้มากกว่าแค่ 0 หรือ 1 เมื่อดูประกอบกับแนวการหมุนของ qubit แล้วก็จะสามารถมีสถานะได้มากมาย
โดยวิธีการผลิตแบบใหม่ที่มีความละเอียดสูงในระดับอะตอม จึงทำให้ทีมวิจัยสามารถ สร้างหน่วยประมวลผลที่มีระยะห่างระหว่างอะตอมคู่ qubit เพียง 13 นาโนเมตร
ใช้การเซาะร่องบนแผ่นซิลิกอนด้วยความแม่นยำละเอียดระดับอะตอม
ไม่ใช่แค่เพิ่มความเร็วในการประมวลผล แต่ทีมยังประสบความสำเร็จในการควบคุมและสังเกตสถานะของ qubit ได้อย่างแม่นยำ
แล้วทำการฝังอะตอมฟอสฟอรัส แทรกเข้าไปในจุดที่ต้องการ
และด้วยเทคนิคการผลิตแบบใหม่ทำให้สัญญาณรบกวนน้อยลงอย่างมาก
คู่ qubit มีระยะห่างกันเพียงแค่ 13 นาโนเมตร โดยส่วนที่เป็นสีแดงอื่นๆ ในภาพก็คือวงจรควบคุมและสังเกตสถานะของ qubit
การออกแบบวงจรรูปแบบใหม่นี้ยังมีข้อดีอีก นั่นคือการสื่อสารระหว่าง ชุดประมวลผลแต่ละชุดก็จะมีความรวดเร็วมากขึ้น
การป้อนคำสั่ง ควบคุม และสังเกตสถานะ qubit ทำได้รวดเร็วและแม่นยำขึ้นมาก
จากความสำเร็จในครั้งนี้ทีมมีแผนที่จะพัฒนาหน่วยประมวลผลขนาดใหญ่ขึ้น ที่จะประกอบด้วย 10 qubit ในชุดวงจรเดียว ภายใน 3-4 ปีข้างหน้า
หน่วยประมวลผลเดียวที่มี 10 qubits ทำงานขนานกันได้
ศ.จ. Michelle Simmons ซึ่งยังดำรงตำแหน่งหัวหน้าศูนย์ความเป็นเลิศเทคโนโลยี Quantum Computation and Communication(QCC2T) กล่าวว่า "แผงวงจรที่ออกแบบใหม่นี้ทำให้คู่ qubit สามารถทำสถิติการเชื่อมโยงที่ยาวนาน มีเสถียรภาพและสัญญาณรบกวนพี่น้อยมาก"
โดยศูนย์ QCC2T นี้ถือว่าเป็นหนึ่งในผู้นำเทคโนโลยีควอนตัมในปัจจุบัน
ศ.จ. Michelle Simmons (ซ้าย) และทีมงาน
ด้วยพัฒนาการและความรู้ด้านนาโนเทคโนโลยี ทำให้ทีมสามารถทำในสิ่งที่เมื่อทศวรรษก่อนคิดว่าเป็นไปไม่ได้ ถือว่าเป็นพัฒนาการก้าวสำคัญของวงการควอนตัมคอมพิวเตอร์แน่นอน
ศ.จ. Michille พร้อมชุดประมวลผลที่ทีมพัฒนาขึ้นมา
หลังจากนี้หากทีมประสบความสำเร็จในการผลิตหน่วยประมวลผลขนาดใหญ่ได้ตามแผน ในอีกไม่กี่ปีควอนตัมคอมพิวเตอร์ก็อาจจะกลายเป็น เหมือนคอมพิวเตอร์ PC ที่ทุกคนสามารถเข้าถึงได้ และควอนตัมคอมพิวเตอร์คงจะพลิกโฉมโลกไปอีกมาก (ลองนึกถึง AI ที่ถูกพัฒนาด้วยพลังประมวลผลของควอนตัมคอมพิวเตอร์) 😔

ดูเพิ่มเติมในซีรีส์

โฆษณา