ทรานซิสเตอร์ซิลิกอนดัดแปลงทำหน้าที่ลอจิกพื้นฐาน บาคาร่า ทรานซิสเตอร์ซิลิคอนถูกแปลงเป็นส่วนประกอบพื้นฐานของคอมพิวเตอร์ควอนตัม
การใช้ทรานซิสเตอร์เวอร์ชันดัดแปลงที่ใช้ในสมาร์ทโฟน แท็บเล็ต และคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อป วิศวกรชาวออสเตรเลียได้สร้างเกทลอจิกควอนตัมตัวแรกในซิลิคอนสำหรับการคำนวณควอนตัม Gate ที่อธิบายในวันที่ 5 ตุลาคมในNatureใช้ค่าของควอนตัมบิตภายในทรานซิสเตอร์เพื่อกำหนดว่าจะเปลี่ยนค่าของควอนตัมบิตในทรานซิสเตอร์ตัวอื่นหรือไม่ นักวิจัยกล่าวว่าพวกเขาได้แสดงให้เห็นส่วนประกอบพื้นฐานทั้งหมดที่จำเป็นในการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใช้ซิลิกอน ซึ่งสามารถทำงานได้อย่างรวดเร็ว เช่น การแยกตัวประกอบจำนวนมากและการค้นหาชุดข้อมูลขนาดใหญ่
นักวิจัยคนอื่น ๆ กล่าวว่าในขณะที่งานซิลิกอนเป็นผลงานทางฟิสิกส์ที่น่าประทับใจวิศวกรที่ติดตามแพลตฟอร์มคอมพิวเตอร์ควอนตัมสำรองอยู่ไกลออกไปและเมื่อหลายปีก่อนได้แสดงให้เห็นถึงประตูที่จัดการควอนตัมสองบิตหรือ qubits แต่การวิจัยซิลิกอนมีข้อได้เปรียบในตัว แอนดรูว์ ซูรัค วิศวกรไฟฟ้าจากมหาวิทยาลัยนิวเซาธ์เวลส์ในซิดนีย์ ซึ่งเป็นผู้นำการศึกษากล่าว มีโครงสร้างพื้นฐานด้านการผลิตระดับโลกสำหรับการพิมพ์ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กบนซิลิคอน ช่วยให้วิศวกรสามารถทดสอบและผลิตผลงานสร้างสรรค์ได้ในราคาถูกและในท้ายที่สุด
คอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิมทำการคำนวณด้วยบิตไบนารี:
แรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันของกระแสไฟฟ้าที่พุ่งผ่านชิปซิลิกอนมีค่าเท่ากับ 0 หรือ 1 วินาที บิตเหล่านั้นได้รับการจัดการเมื่อผ่านลอจิกเกตที่ทำจากทรานซิสเตอร์ ตัวอย่างเช่น เกท AND ส่งออก 1 เมื่อบิตที่เข้ามาสองบิตเป็น 1 ทั้งคู่; มิฉะนั้นจะสร้าง 0 คอมพิวเตอร์ดำเนินการดังกล่าวเพื่อตอบสนองต่อการกดแป้นพิมพ์ การคลิกเมาส์ และการสัมผัสหน้าจอทุกครั้ง
คอมพิวเตอร์ควอนตัมจะทำงานบนหลักการที่คล้ายคลึงกัน แต่คิวบิตจะถูกเข้ารหัสด้วยคุณสมบัติที่ละเอียดอ่อน เช่น การหมุนของอิเล็กตรอนเดี่ยว Qubits สามารถเป็น 0, 1 หรือการผสมผสานของทั้งสองอย่างพร้อมกัน ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เรียกว่า superposition ซึ่งจะทำให้คอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถคำนวณได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
ทีมของ Dzurak ได้ดัดแปลงทรานซิสเตอร์ซิลิกอนเพื่อเก็บอิเล็กตรอนตัวเดียวแล้ววางทรานซิสเตอร์สองตัวไว้ใกล้กันที่อุณหภูมิสูงกว่าศูนย์สัมบูรณ์ คลื่นไมโครเวฟและสนามแม่เหล็กเกลี้ยกล่อมอิเล็กตรอนสองตัวที่ทำหน้าที่เป็น qubits เพื่อโต้ตอบ นักวิจัยได้สร้างประตูลอจิกสองควิบิตที่พลิกการหมุนของอิเล็กตรอนตัวหนึ่งถ้าอิเล็กตรอนอีกตัวมีสปินเฉพาะ Chris Monroe นักฟิสิกส์จาก Joint Quantum Institute แห่งมหาวิทยาลัยแมริแลนด์ในคอลเลจพาร์คกล่าวว่า “มันเป็นการควบคุมที่ล้ำสมัยของซิลิคอน qubits
Dzurak กล่าวว่าขั้นตอนต่อไปคือการปรับขนาดเทคโนโลยีเพื่อรวมเกตหลายตัวและหลาย qubits “คุณสามารถสร้างการคำนวณใด ๆ ที่คุณต้องการด้วยการรวมกันของเกตหนึ่งและสองคิวบิต” เขากล่าว
มอนโรซึ่งทำงานบนแพลตฟอร์มการแข่งขันที่ใช้ไอออนเป็นคิวบิตกล่าวว่าจะระงับการโฆษณา นักวิทยาศาสตร์ได้สาธิตเกตสองบิตที่มีไอออนในปี 1995 เขากล่าว ซิลิคอนจึงอยู่ข้างหลัง เขาเสริมว่าสิ่งสกปรกและความคลาดเคลื่อนของพื้นผิวอื่นๆ จะรบกวนการหมุนของอิเล็กตรอนอย่างรวดเร็ว ซึ่งเป็นปัญหาที่น่าจะแย่ลงไปอีกเมื่อคอมพิวเตอร์มีขนาดที่ใหญ่ขึ้นและจำนวน qubits เพิ่มขึ้น “ฉันไม่พบสิ่งใดเกี่ยวกับการปรับขยายได้นี้” เขากล่าว “ฉันไม่ได้พิจารณาการแข่งขันซิลิกอนจริงๆ”
การสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมทุกประเภทยังคงเป็นความท้าทายอย่างมาก
สาเหตุหลักมาจากความเปราะบางของสถานะการทับซ้อนของควอนตัมเหล่านั้น มอนโรยอมรับว่านักวิจัยด้านซิลิกอนมีข้อได้เปรียบในการแข่งขัน: “ระบบของเราสะอาดกว่ามาก แต่เราไม่มีโครงสร้างพื้นฐานในการพิมพ์ชิปที่มีอะตอมนับล้านอยู่บนนั้น” นั่นเป็นเหตุผลหลักที่ Dzurak กล่าวว่าควรสร้างโครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่ เขาวางแผนที่จะร่วมมือกับผู้ผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เพื่อผลิตชิปคอมพิวเตอร์ควอนตัม
เป็นที่สงสัยว่าคลื่นแรงโน้มถ่วงจะปฏิวัติสังคมในลักษณะที่วิทยุมี แต่พวกเขาจะเปิดโลกทัศน์ใหม่สำหรับการสำรวจจักรวาลในลักษณะเดียวกับกล้องโทรทรรศน์วิทยุ ไม่ว่าจะด้วยวิธีใด โดยไม่คำนึงถึงการใช้ทางวิทยาศาสตร์ (หรือในทางปฏิบัติ) ในท้ายที่สุด คลื่นแรงโน้มถ่วงจะคงอยู่ตลอดไปเป็นสัญญาณว่าคณิตศาสตร์ที่คิดขึ้นในจิตใจของมนุษย์มีอยู่ร่วมกันในบางแง่มุมในโครงสร้างของความเป็นจริง
เฮิรตซ์ลงมือค้นหาคลื่นของแม็กซ์เวลล์เพราะเขาเชื่อมั่นในแนวคิดนั้น เฮิรตซ์ตระหนักดีว่าการสำรวจความหมายของสมการในทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าทำให้แมกซ์เวลล์สามารถรับรู้ถึงคุณลักษณะที่มองไม่เห็นของความเป็นจริง “เป็นไปไม่ได้ที่จะศึกษาทฤษฎีที่น่าอัศจรรย์นี้” เฮิรตซ์เขียน “โดยไม่รู้สึกราวกับว่าสมการทางคณิตศาสตร์มีชีวิตที่เป็นอิสระและมีความเฉลียวฉลาดในตัวเอง ราวกับว่าพวกเขาฉลาดกว่าเรา ฉลาดกว่าผู้ค้นพบจริงๆ ราวกับว่าพวกเขา ให้มากกว่าที่เขาได้ใส่ไว้ในพวกเขา”
ในขณะที่การนัดพบใช้เวลาหลายล้านปีในการดำเนินการ มีเพียงสองในสิบของวินาทีสุดท้ายเท่านั้นที่สร้างคลื่นแรงโน้มถ่วงด้วยความเข้มและความถี่ที่จำเป็นสำหรับการตรวจจับโดย Advanced LIGO สองในสิบของวินาทีนั้นเล่าเรื่องได้ค่อนข้างมาก ในตอนแรก หลุมดำโคจรรอบกันและกัน 17 ครั้งต่อวินาที ในตอนท้ายมันคือ 75 ความถี่คลื่นแรงโน้มถ่วงและความเข้มถึงจุดสูงสุด จากนั้นหลุมดำก็รวมเข้าด้วยกัน การแสดงจบลงแล้ว บาคาร่า / ลายสัก
