นั่นคือความไวต่อเสียงรบกวนจากสิ่งแวดล้อม คอมพิวเตอร์ควอนตัมในอนาคตอาจได้รับการปกป้องด้วยชั้นตะกั่วหนาๆ และแม้กระทั่งทำงานลึกลงไปใต้ดิน นักฟิสิกส์ในสหรัฐอเมริกาซึ่งพบว่ารังสีไอออไนซ์จำกัดเวลาการเชื่อมโยงกันของคิวบิตตัวนำยิ่งยวดอย่างมาก แท้จริงแล้ว พวกเขากล่าวว่าการลดผลกระทบจากรังสีให้เหลือน้อยที่สุดจะมีความสำคัญอย่างยิ่งหากคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใช้งานทั่วไป
ถูกสร้างขึ้น
โดยใช้เทคโนโลยีตัวนำยิ่งยวด คอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถทำการคำนวณบางอย่างได้เร็วกว่าคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิมมาก โดยการจัดเก็บและประมวลผลข้อมูลโดยใช้ควอนตัมบิต (qubits) วงจรตัวนำยิ่งยวดเป็นหนึ่งในประเภทชั้นนำของ qubit ที่กำลังอยู่ในระหว่างการพัฒนา โดยสร้างการซ้อนทับ
ของ 0 และ 1 วินาทีจากพื้นดินและสถานะตื่นเต้นครั้งแรกของออสซิลเลเตอร์แอนฮาร์โมนิกที่เกิดขึ้นจากการรวมกันของชุมทางโจเซฟสันและตัวเก็บประจุ แม้ว่าจะต้องทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิที่ต่ำมาก แต่คิวบิตดังกล่าวมีสถานะเป็นของแข็ง ดังนั้นจึงถือได้ว่าค่อนข้างง่ายในการผลิตและประกอบเข้าด้วยกัน
ปีที่แล้ว และเพื่อนร่วมงานของ Google ใช้โปรเซสเซอร์ที่ประกอบด้วย 53 คิวบิตตัวนำยิ่งยวดเพื่อดำเนินการอัลกอริทึมที่เฉพาะเจาะจงมากเร็วกว่าที่พวกเขากล่าวว่าเป็นไปได้โดยใช้หนึ่งในซูเปอร์คอมพิวเตอร์ทั่วไปชั้นนำของโลก แม้ว่าข้อได้เปรียบกว่าพันล้านเท่านี้ ได้รับการโต้แย้งตั้งแต่นั้นมา
เวลาเชื่อมโยงกันขั้นต่ำ คิวบิตตัวนำยิ่งยวดในปัจจุบันสามารถรักษาสถานะควอนตัมที่ละเอียดอ่อน – “การเชื่อมโยงกัน” ของมัน ได้มากกว่า 100 µs แม้ว่าสิ่งนี้จะดีกว่าระดับนาโนวินาทีเมื่อสองทศวรรษที่แล้ว แต่เวลาเชื่อมโยงกันจะต้องเพิ่มขึ้นหลายลำดับความสำคัญก่อนที่จะสามารถใช้ qubits
ในคอมพิวเตอร์ที่ทนต่อข้อผิดพลาดทั่วไปได้ อุปกรณ์เหล่านี้จะอาศัยการแก้ไขข้อผิดพลาดและสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพก็ต่อเมื่ออัตราข้อผิดพลาดในแต่ละคิวบิตและเกทต่ำกว่าเกณฑ์ที่กำหนด ซึ่งหมายถึงเวลาเชื่อมโยงกันขั้นต่ำ การเชื่อมโยงกันถูกขัดขวางโดยแหล่งสัญญาณรบกวน
ที่หลากหลาย
ในช่วงเวลาหลายสิบหรือหลายร้อยไมโครวินาที ข้อบกพร่องของวัสดุ โมเมนต์แม่เหล็ก และประจุที่ติดอยู่ และอื่น ๆ มักจะทำให้เกิดอาการปวดหัวมากที่สุด อย่างไรก็ตาม การดันเวลาเชื่อมโยงกันขึ้นและเกินมิลลิวินาทีจะต้องเอาชนะปัญหาของรังสีไอออไนซ์ อนุภาคบีตา รังสีแกมมา และรังสีคอสมิก
สร้างคู่อิเล็กตรอน-โฮลภายในอุปกรณ์ ซึ่งนำไปสู่การลดระดับของพลังงานและการสลายตัวของคูเปอร์คูเปอร์ซึ่งทำให้เกิดกระแสไร้แรงเสียดทานในตัวนำยิ่งยวด เมื่อต้นปีนี้ นักฟิสิกส์ในเยอรมนีและอิตาลีรายงานว่ากัมมันตภาพรังสีในสิ่งแวดล้อมสามารถทำให้ประสิทธิภาพของตัวสะท้อนตัวนำยิ่งยวดลดลงได้
กลุ่มที่นำจากสถาบันฟิสิกส์นิวเคลียร์แห่งชาติในกรุงโรมและจากสถาบันเทคโนโลยีแสดงให้เห็นว่ารังสีคอสมิกและสารกัมมันตภาพรังสีเจือปนสามารถเพิ่มความหนาแน่นของคู่ ที่แตกหักหรือที่ ภายในอุปกรณ์ข้างต้นได้อย่างมีนัยสำคัญ พื้น. ในทางกลับกัน การใช้การตั้งค่าบริสุทธิ์ด้วยคลื่นวิทยุภายในห้อง
ปฏิบัติการ ของอิตาลี ซึ่งตั้งอยู่ใต้ชั้นหิน 1,400 เมตร สามารถลดอุบัติการณ์ของสิ่งที่เรียกว่าการระเบิดของอนุภาคควอซิพลาร์ได้ถึง50 เท่าผลไอออไนซ์ปัจจุบันและเพื่อนร่วมงาน ได้ดำเนินการวิจัยนี้ไปอีกขั้นด้วยการวัดและสร้างแบบจำลองผลกระทบของรังสีไอออไนซ์ที่มีต่อตัวนำยิ่งยวด qubits
ตามที่
พวกเขารายงานพวกเขาทำเช่นนั้นโดยใช้คิวบิตที่ทำจากอลูมิเนียมซึ่งติดตั้งบนพื้นผิวซิลิกอนทีมงานเริ่มต้นด้วยการให้ควิบิต 2 ตัวดังกล่าวสัมผัสกับแหล่งกำเนิดรังสีไอออไนซ์ซึ่งเป็นแผ่นทองแดง-64 ที่รู้จัก และวัดอัตราการแยกตัวของคิวบิตซ้ำๆ กันเป็นเวลาหลายวัน
(ทองแดงมีครึ่งชีวิตเพียง มากกว่า 12 ชั่วโมง) แนวคิดคือการกำหนดวิธีการสร้างอนุภาคควอซิพัทเทอร์ในคิวบิตสำหรับการแผ่รังสีที่กำหนดจากนั้น นักวิจัยได้รวมข้อมูลนี้เข้ากับการวัดรังสีที่มีอยู่ในห้องปฏิบัติการของ MIT ทั้งจากรังสีคอสมิกและไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ
ในกรณีหลัง ส่วนใหญ่มาจากผนังคอนกรีตของห้องปฏิบัติการ พวกเขาคำนวณว่าผลการคลายตัวของรังสีนี้ต่อคิวบิตจะกำหนดขีดจำกัดบนของเวลาเชื่อมโยงกันที่ประมาณ 3-4 มิลลิวินาที อิฐตะกั่วสำหรับป้องกันในการตรวจสอบผลลัพธ์นี้ด้วยการทดลองอิสระและกำหนดว่าคิวบิตดังกล่าวอาจได้รับการปกป้อง
จากรังสีไอออไนซ์ได้ดีเพียงใด ทีมงานได้ล้อมคิวบิตดังกล่าวเจ็ดก้อน นี่คือชนิดของเกราะป้องกันที่มักใช้ในการทดลองนิวตริโนและสสารมืด โดยการวางโล่ไว้บนกรรไกรยกและยกขึ้นและลงเป็นระยะ พวกเขาสามารถสร้างผลกระทบของการแผ่รังสีจากภายนอกได้ ดังนั้นจึงเป็นการยืนยันขีดจำกัดการเชื่อมโยง
กันที่ประมาณ 4 มิลลิวินาที พวกเขายังพบว่าโล่เพิ่มเวลาเชื่อมโยงกันประมาณ 20%เนื่องจากการมีอยู่ของแหล่งที่มาของความเชื่อมโยงกันที่แข็งแกร่ง Oliver และเพื่อนร่วมงานกล่าวว่าการป้องกันนี้ทำให้เวลาการเชื่อมโยงกันโดยรวมของ qubits เพิ่มขึ้นเพียง 0.2% เท่านั้น แต่พวกเขาไม่สงสัยเลยว่า
มาตรการลดสัญญาณรบกวนดังกล่าวจะมีความจำเป็น หากคอมพิวเตอร์ควอนตัมกำลังจะเริ่มต้นขึ้นจริงๆ “การลดหรือบรรเทาผลกระทบของรังสีไอออไนซ์จะมีความสำคัญต่อการตระหนักถึงคอมพิวเตอร์ควอนตัมตัวนำยิ่งยวดที่ทนต่อความผิดพลาด” พวกเขาเขียนทางเลือกหนึ่งอย่างน้อยในระยะกลาง
คือใช้งานอุปกรณ์ใต้ดินกล่าวว่านี่จะเป็น “แนวทางที่ดีสำหรับการตรวจสอบและการวิจัย” แต่เขาให้เหตุผลว่าสำหรับการใช้งานจริง จะเป็นการดีกว่าหากออกแบบ qubits ที่ไวต่อ น้อยกว่า “นั่นจะช่วยให้เราสามารถเก็บคอมพิวเตอร์ควอนตัมตัวนำยิ่งยวดไว้เหนือพื้นดินได้” เขากล่าว
credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100
