211service.com
Første Quantum Computer med Quantum CPU og separat Quantum RAM
Tilbage i 1946 blev verdens første almindelige elektroniske computer tændt på University of Pennsylvania. Den enorme processorkraft i ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer) forbløffede verden, eller i det mindste de få dusin mennesker, der havde nogen idé om, hvad det var for noget, og hvorfor det var vigtigt.
Men ENIAC havde en vigtig fejl. Det kunne kun programmeres ved at nulstille et utal af kontakter og drejeknapper, en opgave der kunne tage uger. Og dette hæmmede alvorligt computerens fleksibilitet.
Løsningen var ikke svær at finde. det var allerede blevet skitseret af Alan Turing, John Von Neumann og andre: har en enhed til talknakning og en separat elektronisk hukommelse, der kunne gemme instruktioner og data. Det design betød, at enhver omprogrammering kunne udføres relativt hurtigt, nemt og elektronisk.
I dag bruger næsten alle moderne computere dette design, nu kendt som Von Neumann-arkitekturen.
Undtagelsen er kvantecomputeren. Disse enheder bruger kvanteverdenens mærkelige egenskaber til at udføre et stort antal beregninger parallelt. Derfor har de potentialet til at klare sig markant bedre end konventionelle nummerknusere.
Desværre har fysikere kun en vag og flygtig magt over kvanteverdenen, og dette middel har forhindret dem i at designe en kvantecomputer af Von Neumann-typen.
Indtil nu. I dag afslører Matteo Mariantoni ved UC Santa Barbara og venner den første kvantecomputer med en informationsbehandlingsenhed og en separat hukommelse.
Deres maskine er en superledende enhed, der lagrer kvantebits eller qubits som modroterende strømme i et kredsløb (dette gør det muligt for qubitten at være både 0 og 1 på samme tid). Disse qubits manipuleres ved hjælp af superledende kvantelogiske porte, overføres ved hjælp af en kvantebus og lagres i separate mikrobølgeresonatorer.
Lad os på forhånd sige, at resultatet ikke er en særlig kraftfuld computer. Mariantoni og co viser deres enhed frem ved at demonstrere et par enkle, men uspektakulære algoritmer, men dem der var nøje udvalgt som byggestenene i mere imponerende opgaver såsom fejlkorrektion og faktorisering af store tal.
Ikke at de faktisk har gjort nogen af de ting. Hvad der dog er imponerende er, at de snart kunne, da denne tilgang er yderst skalerbar. Vores resultater giver optimisme for den kortsigtede implementering af en større kvanteprocessor baseret på superledende kredsløb, siger Mariantoni og co.
Der har ikke været mangel på falske daggry til kvanteberegning i de sidste 20 år eller deromkring. Men det kan være, at Solen er ved at stå op på en ny æra af beregninger. Hvis den gør det, vil alt, der er gået før, en dag virke lige så primitivt, som ENIAC ser ud til os.
Ref: arxiv.org/abs/1109.3743 : Implementering af Quantum von Neumann-arkitekturen med superledende kredsløb