Ένας Αυστραλός κατασκευαστής τεχνολογίας ανακοίνωσε σήμερα ότι δημιούργησε το πρώτο ολοκληρωμένο κβαντικό κύκλωμα στον κόσμο που κατασκευάζεται σε ατομική κλίμακα, με την Silicon Quantum Computing (SQC) να διεκδικεί αυτό το ιστορικό ορόσημο.
Περιγράφεται ως «σημαντική ανακάλυψη» από την ιδρυτή της SQC, Michelle Simmons, η οποία κατέχει Τάγμα της Αυστραλίας, η ανακοίνωση έρχεται δύο χρόνια νωρίτερα από το χρονοδιάγραμμα και μια δεκαετία αφότου η ομάδα της εταιρείας κατασκεύασε το πρώτο τρανζίστορ ενός ατόμου στον κόσμο.
“Οι σημερινοί κλασικοί υπολογιστές δυσκολεύονται να προσομοιώσουν ακόμη και σχετικά μικρά μόρια λόγω του μεγάλου αριθμού πιθανών αλληλεπιδράσεων μεταξύ των ατόμων“, εξηγεί η Simmons.
Η ανάπτυξη της τεχνολογίας κυκλωμάτων ατομικής κλίμακας της SQC θα επιτρέψει στην εταιρεία και τους πελάτες της να κατασκευάσουν κβαντικά μοντέλα για μια σειρά νέων υλικών, είτε πρόκειται για φαρμακευτικά προϊόντα, υλικά για μπαταρίες ή καταλύτες.
“Δεν θα αργήσουμε να αρχίσουμε να συνειδητοποιούμε νέα υλικά που δεν έχουν υπάρξει ποτέ πριν“.
Για την κατασκευή του επεξεργαστή, η SQC είπε ότι έπρεπε να ενσωματώσει πολλαπλά ατομικά στοιχεία σε μια ενιαία συσκευή – που επιτεύχθηκε στις εγκαταστάσεις της εταιρείας στο Σίδνεϋ.
Το τσιπ που δημιουργήθηκε από την SQC είναι σε θέση να προσομοιώσει ένα μόριο που ονομάζεται πολυακετυλένιο. Έχοντας επιτύχει τώρα αυτό, η εταιρεία ελπίζει ότι το ολοκληρωμένο κβαντικό κύκλωμά της μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την προσομοίωση του τρόπου λειτουργίας των υλικών και τον σχεδιασμό ολοκαίνουργιων υλικών που δεν έχουν υπάρξει ποτέ πριν, σηματοδοτώντας ένα σημαντικό βήμα προόδου στον χώρο των βιομηχανικών υλικών.
Η SCQ εξηγεί ότι τοποθετώντας άτομα σε πυρίτιο με ακρίβεια υπονανομέτρων ήταν σε θέση να μιμηθεί τους απλούς και διπλούς δεσμούς άνθρακα μιας αλυσίδας πολυακετυλενίου.
Με την ενσωμάτωση ενός μοντέλου πολυακετυλενίου σε μια συσκευή ατομικής κλίμακας και μετρώντας το ρεύμα μέσω αυτής, το SCQ έδειξε ότι η συσκευή συμπεριφέρθηκε ως μοντέλο πολυακετυλενίου όπως είχε προβλεφθεί – συμπεριλαμβανομένης της παρατήρησης ενός ηλεκτρονίου που υπήρχε σε δύο σημεία ταυτόχρονα.
Αυτή είναι μια σημαντική ανακάλυψη, καθώς επιτρέπει στην SQC και σε άλλους επιστήμονες να κατανοήσουν πώς λειτουργεί πραγματικά η φύση και ο φυσικός φυσικός κόσμος.
Η εντύπωση ενός καλλιτέχνη για το κβαντικό ολοκληρωμένο κύκλωμα. Πηγή: SQC
Η εταιρεία ελπίζει ότι η ικανότητα προσομοίωσης υλικών σε ατομικό επίπεδο θα φέρει επανάσταση στον τρόπο με τον οποίο οι άνθρωποι βλέπουν την επίλυση προβλημάτων. Για παράδειγμα, η SQC είπε ότι η τεχνολογία της θα μπορούσε να προσομοιώσει και να σχεδιάσει νέους καταλύτες που θα χρησιμοποιηθούν σε βιομηχανικές χημικές διεργασίες, οι οποίες θα μπορούσαν να έχουν πραγματικό αντίκτυπο κάνοντας αυτές τις διαδικασίες λιγότερο ενεργοβόρες.
Το επίτευγμα είναι το αποκορύφωμα 20 ετών έρευνας με επικεφαλής την Simmons και ανταποκρίνεται σε μια πρόκληση που διατύπωσε για πρώτη φορά ο θεωρητικός φυσικός Richard Feynman στη διάλεξή του το 1959 Plenty of Room at the Bottom.
Ο Feynman υποστήριξε ότι αν θέλετε να καταλάβετε πώς λειτουργεί η φύση, τότε πρέπει να είστε σε θέση να ελέγξετε την ύλη στις ίδιες κλίμακες μήκους από τις οποίες κατασκευάζεται η ύλη – μέχρι το άτομο.
“Η εξαιρετική ακρίβεια της συσκευής επικυρώνει την τεχνική στρατηγική της SQC να εστιάζει στην ποιότητα και όχι στην ποσότητα“, είπε η Simmons.
“Έχουμε δημιουργήσει μια εξαιρετικά ακριβή τεχνολογία κατασκευής που ανοίγει την πόρτα σε έναν εντελώς νέο κόσμο. Είναι ένα τεράστιο βήμα προς την κατασκευή ενός εμπορικού κβαντικού υπολογιστή“.
Ο πρόεδρος της SQC Stephen Menzies είπε ότι η μακρά ιστορία της εταιρείας στην επίτευξη τεχνικών ορόσημων ενέπνευσε τους υποστηρικτές της εταιρείας να συνεχίσουν να υποστηρίζουν το ταξίδι προς τη σημερινή σημαντική ανακάλυψη.
Η εταιρεία ιδρύθηκε τον Μάιο του 2017 από την κυβέρνηση της Κοινοπολιτείας, το UNSW Sydney, την Telstra Corporation, την Commonwealth Bank of Australia και την Πολιτεία της Νέας Νότιας Ουαλίας και χρηματοδοτήθηκε με 83 εκατομμύρια δολάρια για την αγορά ενός χαρτοφυλάκιου πνευματικής ιδιοκτησίας κβαντικής πληροφορικής πυριτίου.
“Με κρίσιμες και αναδυόμενες τεχνολογίες, όπως το κβαντικό υλικό, οι ενδιαφερόμενοι αποκτούν τεράστια εμπιστοσύνη από την ικανότητα της τεχνικής ομάδας να ανταποκρίνεται σε καθορισμένα ορόσημα“, είπε ο Menzies.
“Το να φτάσουμε σε ένα τέτοιο ορόσημο δύο χρόνια νωρίτερα από το χρονοδιάγραμμα είναι θρίαμβος“.
“Οι μηχανικοί της SQC κλιμακώνουν τώρα την τεχνολογία για να αντιμετωπίσουν πιο βιομηχανικά σχετικά μόρια και ως επιχείρηση ανυπομονούμε να αναπτύξουμε στοχευμένες συνεργασίες στον κλάδο για να αντιμετωπίσουμε την ανάγκη προσομοίωσής τους“.
Πηγές άρθρου:
https://www.itnews.com.au/news/australian-scientists-build-worlds-first-quantum-computer-ic-581742
https://www.scimex.org/newsfeed/silicon-quantum-computing-announces-its-first-quantum-integrated-circuit
https://www.businessnewsaustralia.com/articles/silicon-quantum-computing-makes-history-with-world-s-first-quantum-integrated-circuit.html
https://cosmosmagazine.com/technology/quantum-computer-coherent-silicon/
