บาคาร่าเว็บตรง ถึงเกณฑ์ที่สำคัญในการแก้ไขข้อผิดพลาดควอนตัมแล้วโดยใช้คิวบิตแบบซิลิกอน ความสำเร็จนี้ดำเนินการโดยกลุ่มวิจัยอิสระสามกลุ่ม ซึ่งใช้การหมุนของอิเล็กตรอนหรือนิวเคลียสแต่ละตัวเพื่อสร้างเกทลอจิกควอนตัม ซึ่งดำเนินการด้วยความเที่ยงตรงมากกว่า 99% ซิลิคอนถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมไมโครอิเล็กทรอนิกส์ ดังนั้นการพัฒนานี้อาจนำไปสู่คอมพิวเตอร์ควอนตัมโดยอาศัยการรวมอุปกรณ์ซิลิกอนจำนวนมาก
ทีมหนึ่งเป็นความร่วมมือระหว่างนักวิจัย
ที่ศูนย์ RIKEN สำหรับวิทยาศาสตร์ฉุกเฉิน ของญี่ปุ่น และQuTechในเนเธอร์แลนด์ ทีมที่สองเป็นทีมระดับนานาชาติที่นำโดยนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยนิวเซาธ์เวลส์ (UNSW) ในออสเตรเลีย และทีมที่สามประจำอยู่ที่ QuTech เท่านั้น
คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่พึ่งเริ่มต้นในปัจจุบันเป็นอุปกรณ์ที่ละเอียดอ่อนซึ่งถูกจำกัดด้วยข้อเท็จจริงที่ว่า qubits ของมันสามารถรักษาสถานะควอนตัมหลายสถานะซ้อนทับกันได้ในระยะเวลาที่จำกัดเท่านั้น นอกเหนือจาก “เวลาที่เชื่อมโยงกัน” นี้ qubits อาจสูญเสียข้อมูลควอนตัม ทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการคำนวณ เพื่อแก้ไขปัญหานี้ นักฟิสิกส์กำลังพัฒนาอัลกอริธึมการแก้ไขข้อผิดพลาดเพื่อให้การคำนวณเป็นไปอย่างราบรื่น อย่างไรก็ตาม รูปแบบการแก้ไขข้อผิดพลาดต้องใช้ qubits ที่มีความเที่ยงตรงอย่างน้อย 99% ซึ่งหมายความว่าจะล้มเหลวเพียง 1% หรือน้อยกว่าในแต่ละครั้ง
การดำเนินการที่มีความเที่ยงตรงสูงดังกล่าว
ได้รับความสำเร็จใน qubits ที่ทำจากวงจรตัวนำยิ่งยวด ไอออนที่ติดอยู่ และศูนย์ไนโตรเจนในเพชร อย่างไรก็ตาม qubits เหล่านี้มีขนาดค่อนข้างใหญ่ ซึ่งจำกัดในทางปฏิบัติเมื่อต้องรวม qubits จำนวนมากในอุปกรณ์เครื่องเดียว
วัสดุที่เลือกซิลิคอนเป็นวัสดุที่เลือกได้เมื่อพูดถึงการรวมกลุ่มขนาดใหญ่ และนักฟิสิกส์ได้พัฒนา qubits ตามวัสดุนั้น ซึ่งมักใช้สปินของอิเล็กตรอนแต่ละตัวเป็น qubits เพื่อให้สามารถแข่งขันกับแนวทางที่มีอยู่ได้ การดำเนินการที่เกี่ยวข้องกับ qubits เหล่านี้จะต้องผ่านเกณฑ์ความเที่ยงตรง 99% ในขณะที่ทำให้แน่ใจว่าสปินสามารถเข้าถึงได้และควบคุมได้ง่าย
ทีม Riken–QuTech และ QuTech ปฏิบัติตามข้อกำหนดเหล่านี้โดยสร้างจุดควอนตัมสองจุดที่อยู่ใกล้เคียงภายในชิปซิลิกอน จุดควอนตัมมีลักษณะเหมือนอะตอม โดยแต่ละจุดจะดักจับและแยกอิเล็กตรอน จากนั้นสนามไฟฟ้าที่สร้างโดยอิเล็กโทรดบนชิปจะถูกนำมาใช้เพื่อควบคุมคิวบิต
ทั้งสองทีมนี้ใช้ qubits ของตนเพื่อใช้อัลกอริทึมควอนตัม ซึ่งเกี่ยวข้องกับการกำหนดค่า qubits เพื่อสร้างลอจิกเกตแบบ single- และ two-qubit เมื่อต้องการทำเช่นนี้ นักวิจัยได้ใช้สนามไฟฟ้าเพื่อทำหน้าที่เป็นอุปสรรคระหว่างคู่ของจุดควอนตัม เมื่อสิ่งกีดขวางนี้ถูกลดระดับลง อิเล็กตรอนทั้งสองจะเคลื่อนเข้าใกล้กันมากขึ้นจนกว่าฟังก์ชันคลื่นของพวกมันจะเหลื่อมกัน ทำให้สถานะควอนตัมของพวกมันพันกัน
ไอออนที่ปลูกถ่ายทีมที่นำโดย UNSW ใช้แนวทาง
ที่แตกต่างออกไปในการสร้าง qubits นักวิจัยเริ่มต้นด้วยชิปซิลิกอนซึ่งฝังไอออนฟอสฟอรัสสองไอออนไว้ใกล้กัน ไอออนแต่ละตัวมีการหมุนของนิวเคลียส ทำให้สามารถใช้เป็นคิวบิตได้ ไอออนเหล่านี้แยกได้อย่างดีภายในซิลิคอน ดังนั้น qubits จึงมีเวลาเชื่อมโยงกันยาวนาน ควิบิตของฟอสฟอรัสทั้งสองถูกจับคู่โดยใช้อิเล็กตรอนที่อยู่ใกล้เคียงซึ่งถูกควบคุมในทรานซิสเตอร์แบบอิเล็กตรอนเดี่ยวบนชิป พัลส์ไมโครเวฟใช้เพื่อควบคุมกระบวนการ
ในการศึกษาทั้งสามนี้ มีความแม่นยำของควอนตัมเกทเกิน 99.5% ซึ่งสูงกว่าเกณฑ์ที่ยอมรับกันอย่างแพร่หลายสำหรับการแก้ไขข้อผิดพลาด แต่ละทีมใช้แนวทางที่แตกต่างกันเพื่อแสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบนี้ ทีม Riken–QuTech ใช้อัลกอริธึมการแก้ไขข้อผิดพลาดควอนตัมสองอัลกอริธึม ในที่นี้ อัลกอริธึมแต่ละอย่างมีอัตราความสำเร็จสูงถึง 97% ซึ่งแสดงให้เห็นว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใช้ซิลิกอนสามารถคำนวณได้อย่างแม่นยำสูง
ของคอมพิวเตอร์ควอนตัมไอออนติดกับดักของทีมแมริแลนด์บนม้านั่งแบบออปติคัลในห้องปฏิบัติการ
นักฟิสิกส์บรรลุการควบคุมที่ทนต่อข้อผิดพลาดของ qubit ที่แก้ไขข้อผิดพลาด
เพื่อแสดงความสามารถของคิวบิต ทีม QuTech ประสบความสำเร็จในการคำนวณพลังงานการแยกตัวของโมเลกุลไฮโดรเจนจากหลักการแรก ซึ่งเป็นงานที่มีความต้องการสูงเมื่อทำบนคอมพิวเตอร์ทั่วไป ในที่สุด ทีมงานที่นำโดย UNSW ได้แสดงให้เห็นความพัวพันระหว่างฟอสฟอรัสคิวบิตสองตัวกับอิเล็กตรอนตัวกลาง ทำให้เกิดสถานะสามควิบิต เนื่องจากการหมุนของอิเล็กตรอนในเซมิคอนดักเตอร์สามารถจับคู่กับอิเล็กตรอนอื่นๆ เพิ่มเติม หรือส่งทางกายภาพไปยังตำแหน่งอื่น ความสำเร็จนี้จึงนำเสนอเส้นทางที่สมจริงในการประมวลผลข้อมูลควอนตัมที่ปรับขนาดได้ โดยใช้การหมุนของนิวเคลียร์และอิเล็กตรอนร่วมกัน
ผลการศึกษาทั้งสามครั้งนี้ทำให้แพลตฟอร์มคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใช้ซิลิกอนเข้าใกล้ความเป็นจริงมากขึ้น อย่างไรก็ตาม ยังต้องทำงานอีกมาก และตอนนี้ทีมงานตั้งเป้าที่จะบรรลุอาร์เรย์ขนาดใหญ่ของเกทสองคิวบิตที่ยังคงสูงกว่าเกณฑ์การแก้ไขข้อผิดพลาด 99% หากประสบความสำเร็จ คอมพิวเตอร์ควอนตัมขนาดใหญ่ที่ใช้ซิลิกอนอาจกลายเป็นความจริงในวันหนึ่ง
การเปลี่ยนเฟสภายในละอองและละอองที่อุดมด้วยโปรตีนอาจป้องกันไวรัสได้ในระดับความชื้นต่ำ ซึ่งสามารถอธิบายได้ว่าทำไมโรคระบบทางเดินหายใจ เช่น โควิด-19 จึงมักแพร่กระจายอย่างมีประสิทธิภาพในอากาศแห้ง นั่นคือบทสรุปของRyan Davisจากมหาวิทยาลัยทรินิตี้ในเท็กซัสและเพื่อนร่วมงาน ซึ่งสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงทางโครงสร้างในละอองลอยซึ่งเกิดขึ้นเมื่อความชื้นลดลง บาคาร่าเว็บตรง
