Key Takeaways
- MIT-Forscher haben einen Weg gefunden, kleinere Quantencomputer herzustellen.
- Experten sagen, dass Gadgets mit Quantencomputern möglich, aber wahrscheinlich noch weit entfernt sind.
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Smartphones mit Quanteneffekten könnten mehr Sicherheit bieten.
Quantencomputer könnten eines Tages die Geräte in Ihrer Tasche mit Strom versorgen.
Die kleinsten aktuellen Quantencomputer sind zu sperrig, um tragbar zu sein, aber MIT-Forscher haben jetzt ultradünne Materialien verwendet, um supraleitende Qubits zu bauen, das Quantencomputer-Äquivalent von Transistoren. Es ist Teil der sich beschleunigenden Bemühungen, Quantencomputer alltagstauglich zu machen.
"Quantengeräte, insbesondere für Sensoren, die durch Festkörper-Quantentechnologie ermöglicht werden, sind auf dem besten Weg, die Größe der "persönlichen Elektronik" zu erreichen ", Prineha Narang, Professorin für Computational Materials Science an der Harvard University, die sich mit Quantencomputern befasst (der nicht an der MIT-Studie beteiligt war), sagte Lifewire in einem E-Mail-Interview. "Viele Vorteile für kleine Sensoren, insbesondere verteilte Quantensensoren."
Die Lücke schrumpfen
Der Schlüssel zur Herstellung eines praktischeren Quantencomputers liegt zum Teil in der Größe. Transistoren in normalen Computern werden im Nanometerbereich hergestellt, während supraleitende Qubits, das quantenmechanische Analogon eines klassischen Bits, immer noch in Millimetern gemessen werden.
Die MIT-Forscher bauten supraleitende Qubits, die mindestens ein Hundertstel der Größe herkömmlicher Konstruktionen aufweisen und weniger unter Interferenzen zwischen benachbarten Qubits leiden.
Die Forscher haben in einer kürzlich erschienenen Veröffentlichung gezeigt, dass hexagonales Bornitrid, ein Material, das nur aus wenigen Monolagen von Atomen besteht, gestapelt werden kann, um den Isolator in den Kondensatoren auf einem supraleitenden Qubit zu bilden. Dieses Material ermöglicht Kondensatoren, die viel kleiner sind als diejenigen, die normalerweise in einem Qubit verwendet werden, wodurch seine Stellfläche verkleinert wird, ohne die Leistung erheblich zu beeinträchtigen.
"Im Moment können wir vielleicht 50 oder 100 Qubits in einem Gerät haben, aber für den praktischen Einsatz in der Zukunft werden wir Tausende oder Millionen von Qubits in einem Gerät brauchen", einer der Autoren der Veröffentlichung, Joel Wang, sagte in einer Pressemitteilung. „Daher wird es sehr wichtig sein, die Größe jedes einzelnen Qubits zu miniaturisieren und gleichzeitig das unerwünschte Übersprechen zwischen diesen Hunderttausenden von Qubits zu vermeiden.“
Unsicherheitsprinzip
Trotz der jüngsten Arbeit am MIT, rechnen Sie nicht damit, dass Sie in naher Zukunft ein Quanten-iPhone kaufen werden.
Quantencomputer werden wahrscheinlich auf absehbare Zeit in Rechenzentren und Labors bleiben, sagte James Sanders, ein Analyst, der sich mit Quantencomputern befasst, Lifewire in einem E-Mail-Interview. Die meisten Quantencomputer benötigen spezielle Kühlgeräte, um Qubit-Arrays auf extrem niedrige Temperaturen zu bringen. Allerdings hat das Quanten-Startup Quantum Brilliance kürzlich einen Quantencomputer entwickelt, der die Größe einer Brotdose hat und bei Raumtemperatur betrieben werden kann.
Allerdings könnten praktischere Anwendungen für die Quantenmechanik in Gadgets die Verwendung von Quantenprinzipien wie Verschränkung und Superposition sein. Diese seltsamen Macken der Quantenwelt bieten möglicherweise mehr Sicherheit für persönliche Geräte, die sie verwenden. Samsung hat sein erstes auf Quantentechnologie basierendes Smartphone, das Quantum 2, angekündigt, das den weltweit kleinsten Quanten-Zufallszahlengenerator für mehr Sicherheit enthält.
"Die durch Quantentechnologie gebotene Sicherheit kann im Prinzip nicht gebrochen werden, daher könnte ein mit Quantentechnologie ausgestattetes Telefon absolut sicher sein", sagte Jitesh Lalwani, der Gründer eines Quantencomputing-Startups, in einem E-Mail-Interview mit Lifewire.
Quantencomputer könnten auch ausgeklügeltes maschinelles Lernen ermöglichen und eine bessere Gesichts- und Spracherkennung ermöglichen, sagte Yuval Boger, CMO des Quantencomputer-Softwareunternehmens Classiq, in einem E-Mail-Interview mit Lifewire. Mithilfe von Quantencomputern können bessere Smartphone-Batterien geschaffen werden – sowohl leichter als auch mit einer höheren Energiekapazität. Autonome Autos könnten auch Quantencomputing nutzen, um eine bessere Leistung zu erzielen, optimale Routen zu nehmen und bessere Sensoren zu haben.
"Im Moment können wir vielleicht 50 oder 100 Qubits in einem Gerät haben, aber für den praktischen Einsatz in der Zukunft werden wir Tausende oder Millionen von Qubits brauchen…"
Rainer Martini, Experte für Quantenkommunikation am Steven Institute of Technology, sagte Lifewire in einem E-Mail-Interview, dass ein Quantencomputer eines Tages die Grundlage für einen superintelligenten Begleiter bilden könnte.
"Stellen Sie sich jetzt vor, Sie könnten eine enorm gesteigerte Rechenleistung zur Hand haben, bei der das Telefon nicht nur die Worte erkennt, sondern auch den Ton Ihrer Stimme, die Umgebung und sogar Ihre Mimik beobachtet und interpretiert, als sowie Ihre Umgebung und Personen in der Nähe", sagte Martini."Aufgrund der erhöhten Rechenleistung könnte das Telefon all diese Eingaben nutzen, um mit dem Benutzer zu interagieren."
