Skip to content

Kvantdatorer kan så småningom driva din smartphone

13 de augusti de 2022
GettyImages 1097898396 73efddc385634961ab6ba9215d4cceb9

Nyckel takeaways

  • MIT-forskare har hittat ett sätt att göra mindre kvantdatorer.
  • Experter säger att prylar som drivs av kvantdatorer är möjliga, men sannolikt långt borta.
  • Smartphones som använder kvanteffekter skulle kunna erbjuda bättre säkerhet.

Kvantdatorer kan en dag driva prylarna i fickan. De minsta nuvarande kvantdatorerna är för skrymmande för att vara bärbara, men MIT-forskare har nu använt ultratunna material för att bygga supraledande qubits, kvantdatorns motsvarighet till transistorer.

Det är en del av ett snabbare försök att göra kvantdatorer praktiska för dagligt bruk. ”Kvantenheter, särskilt för avkänning som möjliggörs av solid-state kvantteknologi, är på god väg att bli ”personlig elektronik” storlek,” Prineha Narang, professor i beräkningsmaterialvetenskap vid Harvard University som studerar kvantberäkning (som inte var inblandad). i MIT-studien), berättade för livetstrad i en e-postintervju. ”Många fördelar med små fotavtryckssensorer, särskilt distribuerade kvantsensorer.”

Shrinking the Gap

Nyckeln till att göra en mer praktisk kvantdator handlar delvis om storlek. Transistorer i vanliga datorer är gjorda i nanometerskala, medan supraledande qubits, den kvantmekaniska analogen till en klassisk bit, fortfarande mäts i millimeter. MIT-forskarna byggde supraledande qubits som är minst en hundradel av storleken på konventionella konstruktioner och lider av mindre interferens mellan angränsande qubits.

illustration som visar hur MIT-forskare använde hexagonal bornitrid för att bygga mindre kondensatorer för supraledande qubits

Forskarna har visat i en färsk artikel att hexagonal bornitrid, ett material som bara består av ett fåtal monolager av atomer, kan staplas för att bilda isolatorn i kondensatorerna på en supraledande qubit. Detta material möjliggör kondensatorer som är mycket mindre än de som vanligtvis används i en qubit, vilket krymper dess fotavtryck utan att avsevärt ge avkall på prestanda. ”Just nu kan vi ha kanske 50 eller 100 qubits i en enhet, men för praktisk användning i framtiden kommer vi att behöva tusentals eller miljoner qubits i en enhet”, sa en av tidningens författare, Joel Wang, i en nyhet släpp. ”Så, det kommer att vara mycket viktigt att miniatyrisera storleken på varje enskild qubit och samtidigt undvika den oönskade överhörningen mellan dessa hundratusentals qubits.”

Osäkerhetsprincipen

Trots det senaste arbetet på MIT, räkna inte med att ta slut för att köpa en quantum iPhone när som helst snart. Kvantdatorer kommer sannolikt att finnas kvar i datacenter och laboratorier under överskådlig framtid, sa James Sanders, en analytiker som täcker kvantberäkningar, till livetstrad i en e-postintervju. De flesta kvantdatorer kräver specialiserad kylutrustning för att få qubit-matriser till extremt låga temperaturer. Som sagt, quantum startup Quantum Brilliance utvecklade nyligen en kvantdator som är lika stor som en matlåda och kan köras i rumstemperatur. Men mer praktiska användningsområden för kvantmekanik i prylar kan vara att använda kvantprinciper som intrassling och superposition.

Dessa konstiga egenheter i kvantvärlden kan erbjuda mer säkerhet för personliga enheter som använder dem. Samsung har tillkännagivit sin första kvantteknologibaserade smartphone, Quantum 2, som inkluderar världens minsta kvantslumpgenerator för bättre säkerhet. ”Säkerheten som tillhandahålls av kvantteknologi kan i princip inte brytas, så en telefon utrustad med kvantteknologi kan vara helt säker,” sa Jitesh Lalwani, grundaren av en startup för kvantdatorer, till livetstrad i en e-postintervju. Kvantdatorer kan också möjliggöra sofistikerad maskininlärning, vilket möjliggör bättre ansikts- och röstigenkänning, sa Yuval Boger, CMO på kvantberäkningsföretaget Classiq, till livetstrad i en e-postintervju. Med hjälp av kvantdatorer kan bättre smartphone-batterier – både lättare och med högre energikapacitet – skapas. Autonoma bilar skulle också kunna använda kvantdatorer för att uppnå bättre prestanda samt för att ta optimala rutter och ha bättre sensorer.

”Just nu kan vi ha kanske 50 eller 100 qubits i en enhet, men för praktisk användning i framtiden kommer vi att behöva tusentals eller miljoner qubits…” Rainer Martini, expert på kvantkommunikation vid Steven Institute of Technology, sa till livetstrad i en e-postintervju att en kvantdator en dag kan utgöra grunden för en supersmart följeslagare.

”Föreställ dig nu att du kan ha en avsevärt ökad datorkraft till hands – där telefonen inte bara känner igen orden, utan också tonen i din röst, miljön och till och med tittar på och tolkar dina ansiktsuttryck, såväl som din omgivning och personer i närheten,” sa Martini. ”Baserat på den ökade datorkraften skulle telefonen kunna använda all denna input för att interagera med användaren.”