Logo Zephyrnet

Kini idi ti o ko yẹ ki o ṣe aniyan nipa ọrọ ti 'igba otutu kuatomu' - Aye Fisiksi

ọjọ:

Isubu aipẹ kan ninu idoko-owo aladani agbaye ni imọ-ẹrọ kuatomu ti yori si awọn imọran ti eka naa nlọ fun idinku. James McKenzie jẹ unfazed ati ki o gbagbo ojo iwaju fun awọn eka jẹ imọlẹ

<a href="https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about-talk-of-a-quantum-winter-physics-world-6.jpg" data-fancybox data-src="https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about-talk-of-a-quantum-winter-physics-world-6.jpg" data-caption="Gbigba owo wọle Owo wa lati ṣe lati imọ-ẹrọ kuatomu 2.0. (Tẹṣẹ: iStock/monsitj)”>
Aworan ti n ṣe afihan awọn nọmba iširo kuatomu pẹlu aworan kan ati diẹ ninu awọn owó
Gbigba owo wọle Owo wa lati ṣe lati imọ-ẹrọ kuatomu 2.0. (Igbese: iStock/monsitj)

Fun awọn oloselu, awọn agbateru ati awọn oludokoowo, imọ-jinlẹ kii ṣe nigbagbogbo lori radar wọn. Ṣugbọn lati igba de igba, awọn aaye kan gba akiyesi nla. A rii pe ni awọn ọdun 1950 pẹlu agbara iparun, eyiti diẹ ninu ro pe ọjọ kan yoo jẹ “olowo poku si awọn mita”. Nigbamii, nanotechnology ati graphene dide si iwaju. Laipẹ diẹ, oye atọwọda ati imọ-ẹrọ kuatomu dabi ẹni pe o wa ni ọkan gbogbo eniyan.

Imọ-ẹrọ kuatomu kii ṣe nipa awọn semikondokito, awọn aami kuatomu, awọn microscopes elekitironi ati awọn lasers, eyiti o jẹ awọn imọ-ẹrọ “iran akọkọ”. Dipo, idojukọ naa wa lori mimu ipo agbara, aidaniloju ati ifaramọ lati ṣe agbekalẹ awọn imọ-ẹrọ kuatomu “iran-keji”.

Iru imọ-ẹrọ “kuatomu 2.0” le yi ohun gbogbo pada lati iṣiro ati wiwọn si imọ-ara, akoko ati aworan. Boya o jẹ imọ-ẹrọ, gbigbe, lilọ kiri, iṣuna, aabo tabi afẹfẹ, imọ-ẹrọ kuatomu le ba eto-ọrọ aje jẹ paapaa. Ni otitọ, ọpọlọpọ awọn orilẹ-ede oludari ni awọn ọjọ wọnyi ni ilana kuatomu, botilẹjẹpe China wa ni iwaju ni awọn ofin ti iṣan owo, ti ṣagbe. $25bn sinu imọ-ẹrọ kuatomu titi di ọdun 2021.

Sibẹsibẹ, idoko-owo ni imọ-ẹrọ kuatomu le jẹ akoko ti o ni aibalẹ, ni ibamu si ijabọ aipẹ naa Ipo ti kuatomu 2024. Atejade ni January nipasẹ awọn Finland-orisun duro IQM kuatomu Awọn kọmputa, afowopaowo capitalists OpenOcean, European tekinoloji afowopaowo Lakestar ati The kuatomu Oludari (TQI), ijabọ naa kilọ pe idoko-owo ni eka ni ayika agbaye ti ṣubu nipasẹ 50% lati giga ni 2022.

<a data-fancybox data-src="https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about-talk-of-a-quantum-winter-physics-world-1.jpg" data-caption="Awọn ọrọ owo Lapapọ iye owo ti awọn ile-iṣẹ aladani ṣe idoko-owo ni imọ-ẹrọ kuatomu ti lọ silẹ lati ibi giga kan ni ọdun 2022, ṣugbọn o tun jẹ diẹ sii ju $ 1.2bn ni ọdun 2023. (Ti a yipada lati ọdọ Ipo ti kuatomu 2024)” akọle =”Tẹ lati ṣii aworan ni igarun” href=”https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about-talk-of-a -kuatomu-igba otutu-fisiksi-aye-1.jpg">Aworan ti n ṣafihan owo ti a ṣe idoko-owo nipasẹ awọn ile-iṣẹ aladani ni imọ-ẹrọ kuatomu

Ipo ti kuatomu 2024 sọ pe idoko-owo agbaye ni imọ-ẹrọ kuatomu, eyiti o ga ni $2.2bn ni ọdun 2022, ti lọ silẹ si $1.2bn ni ọdun to nbọ. Isubu ti o ga julọ wa ni AMẸRIKA, eyiti o ṣubu nipasẹ 80%, pẹlu idoko-owo Asia-Pacific dinku nipasẹ 17%. Ipo ti o wa ni Yuroopu, Aarin Ila-oorun ati Afirika (EMEA) dara diẹ sii, pẹlu idoko-owo dagba ni iwọn nipasẹ 3%.

Ilọkuro ninu idoko-owo ti mu diẹ ninu awọn asọye lati daba pe a nlọ fun a "igba otutu kuatomu", eyi ti o dabi ẹnipe o ṣe pataki ṣugbọn boya o kan ṣe afihan imọran pe awọn oludokoowo ti n ṣatunṣe diẹ sii si awọn ọja ti o njade ati ti o mọ pe awọn ohun elo ti o wulo ti iṣiro kuatomu le tun jẹ ọdun pupọ kuro. O tun tọ lati ranti pe, fun gbogbo aruwo naa, imọ-ẹrọ kuatomu jẹ eka onakan kan, ṣiṣe iṣiro fun o kere ju 1% ti igbeowosile olu iṣowo lapapọ ni kariaye.

Awọn aruwo ọmọ

Bi mo ti ṣe tokasi odun to koja, ọpọlọpọ awọn imọ-ẹrọ tẹle aworan kan ti a ṣe ni 1995 nipasẹ Jackie Fenn, Oluyanju lati ọdọ awọn alamọran imọ-ẹrọ AMẸRIKA Gartner Inc. Bayi mọ bi awọn “Gartner hype ọmọ”, o fihan bi ireti ti o wa ni ayika imọ-ẹrọ kan pato ṣe ndagba lori akoko. Lehin ti o ti gbe nipasẹ awọn iyipo imọ-ẹrọ diẹ ti ara mi, Mo le sọ lailewu pe iyaya naa jẹ deede.

<a data-fancybox data-src="https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about-talk-of-a-quantum-winter-physics-world-2.jpg" data-caption="Soke, isalẹ, soke Yiyipo aruwo Gartner ṣe apejuwe bi eyikeyi imọ-ẹrọ tuntun ṣe lọ nipasẹ awọn ipele akọkọ marun: bi ti 2024, idoko-owo ni imọ-ẹrọ kuatomu jasi o kan wa ni isalẹ tente oke, ṣugbọn ṣubu siwaju yoo bajẹ yiyipada bi a ti de “Plateau ti iṣelọpọ”. (Atitosi: IOP Publishing)” akọle =”Tẹ lati ṣii aworan ni igarun” href=”https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about- talk-of-a-quantum-winter-physics-world-2.jpg">Aworan kan pẹlu tente oke, isubu ati lẹhinna pẹtẹlẹ kan

A bẹrẹ pẹlu “o nfa imọ-ẹrọ”, nigbati gbogbo eniyan ṣe akiyesi nkan nla ti n lọ. Anfani ga soke, owo sisan ni titi ti a de “tente oke ti inflated ireti”. Lẹhinna, bi awọn eniyan ṣe mọ pe awọn nkan le ati ẹtan ju ti a ti ro lọ, a kọlu “ọfin ti ibanujẹ”. Nigbamii, aṣayan iṣẹ-ṣiṣe tun gbe soke nipasẹ "itẹgun ti imole" titi ti a fi kọlu "Plateau ti iṣelọpọ", nibiti awọn ile-iṣẹ - nikẹhin - mọ ohun ti o ṣiṣẹ ati ki o mọ ohun ti awọn onibara fẹ.

Ti iwọn aruwo ba jẹ otitọ ti imọ-ẹrọ kuatomu - ati pe Emi ko ni idi lati ro pe kii ṣe - lẹhinna isubu lọwọlọwọ ninu idoko-owo ṣee ṣe apapọ ti wiwa ni ayika oke ti iyipo ati awọn ọrọ-aje agbaye n fa fifalẹ. Iyẹn kii ṣe ohun buburu dandan. Mo ni idaniloju pe awọn oludokoowo ti o ni alaye diẹ sii n yan awọn imọ-ẹrọ ti o lagbara ati awọn ile-iṣẹ bi awọn aye ọja ati awọn akoko ti awọn ohun elo n di mimọ.

Ni eyikeyi idiyele, awọn akopọ nla tun wa, pẹlu idoko-owo ni EMEA tẹsiwaju lati dide. Ati bi awọn kuatomu Oludari Iroyin tokasi, ọpọlọpọ ilọsiwaju nla n lọ ni awọn ile-iṣẹ iwadii kuatomu ni gbogbo agbaye. Ọkan apẹẹrẹ ni UK National kuatomu Computing Center, eyi ti o ni ero lati gba aaye ni kutukutu si iširo titobi fun awọn iṣowo UK gẹgẹbi apakan ti ilana orilẹ-ede ti orilẹ-ede.

Ti sọrọ julọ-nipa kuatomu 2.0 tekinoloji jẹ, dajudaju, iširo kuatomu. O gba gbogbo awọn akọle ati idunnu, eyiti kii ṣe iyalẹnu nitori pe ibeere fun iru awọn ẹrọ jẹ agbara nla. Gẹgẹ bi a Iroyin atejade odun to koja nipasẹ Awọn ọja ati Awọn ọja, eka iṣiro-kuatomu le tọsi $ 4.4bn ti o yanilenu nipasẹ 2028.

<a data-fancybox data-src="https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about-talk-of-a-quantum-winter-physics-world-3.jpg" data-caption="Nlọ fun idagbasoke Ni ibamu si awọn Ipo ti kuatomu 2024 Iroyin, apapọ awọn orilẹ-ede 33 ni ayika agbaye lọwọlọwọ ni awọn ipilẹṣẹ ijọba ni imọ-ẹrọ kuatomu (alawọ ewe), eyiti diẹ sii ju 20 ni awọn ilana orilẹ-ede pẹlu igbeowo nla (pupa). Ijabọ naa ṣe iṣiro pe to $50bn ni owo ti gbogbo eniyan ti ṣe tẹlẹ. (Ati ọwọ: The kuatomu Oludari)” akọle =”Tẹ lati ṣii aworan ni igarun” href=”https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about-talk-of-a -kuatomu-igba otutu-fisiksi-aye-3.jpg">Maapu agbaye ti n ṣafihan awọn orilẹ-ede pẹlu awọn ipilẹṣẹ ijọba ni imọ-ẹrọ kuatomu

Pupọ ti ibeere yẹn ni o wa nipasẹ iwulo fun awọn ẹrọ nla pẹlu to 10,000 kuatomu bits (qubits). Iru awọn ẹrọ bẹẹ yoo ṣee lo lati ge data ti o ti fipamọ pẹlu iwọn kekere ti fifi ẹnọ kọ nkan (botilẹjẹpe, ni ironu, iru data bẹẹ yoo ti darugbo kii ṣe pataki). Sibẹsibẹ, ti awọn kọnputa kuatomu ti o lagbara ba di otitọ, agbara wọn lati ṣaja awọn algorithms fifi ẹnọ kọ nkan itan yoo ba aabo Intanẹẹti jẹ ki o ba aabo agbaye jẹ.

Sibẹsibẹ, o ṣee ṣe ọpọlọpọ awọn miiran, diẹ lẹsẹkẹsẹ awọn ohun elo ti awọn kọnputa kuatomu pẹlu awọn qubits diẹ. Ọpọlọpọ awọn ile-iṣẹ n ṣe ọna iwaju ni agbegbe yii, pẹlu ọkan imurasilẹ-jade Iṣiro ORCA, eyiti o gba ni 2020 eye ibẹrẹ iṣowo lati Institute of Physics (IOP). Richard Murray, Olori alase ORCA ti o jẹ alamọdaju physicist, laipe sọ fun Forbes pe ile-iṣẹ naa ti ta marun ti awọn ọna ṣiṣe rẹ, pẹlu mẹrin ti fi sori ẹrọ ni awọn aaye oriṣiriṣi mẹta ni agbaye.

Ẹrọ ORCA (kọmputa photonic quantum ti a ṣe atunṣe aṣiṣe) jẹ akọkọ ti iru rẹ ti o le ṣiṣẹ ni iwọn otutu yara. Titaja tuntun jẹ pẹlu ipese eto si NQCC ti UK ti n ṣe inawo ni gbangba, eyiti o da lori ogba Innovation Harwell ni Oxfordshire. Eto ORCA yoo pese ohun elo ibusun idanwo fun kikọ ẹrọ, apapọ kuatomu ati awọn imọ-ẹrọ netiwọki nkankikan.

Sugbon bi Murray tokasi ni miran Forbes article, Ipenija naa n ṣiṣẹ jade kini awọn kọnputa kọnputa le dara julọ lo fun. Iyẹn ko rọrun, pẹlu ọpọlọpọ awọn alabara ti o ni agbara ko loye awọn anfani titi ti wọn yoo rii awọn ọna ṣiṣe ti o le yanju awọn iṣoro wọn. Ohun ti o han gbangba, botilẹjẹpe, ni pe awọn kọnputa kuatomu yoo dara ni pataki ni koju awọn iṣoro kan ti o nira tabi paapaa ko ṣee ṣe fun awọn kọnputa kilasika lati yanju.

Ipenija naa ni sise jade kini awọn kọnputa kọnputa le dara julọ lo fun

Ere-ije naa wa ni ipo-giga yii, eka ere-giga, pẹlu IBM laipe kede 1000 qubit kọmputa. Ile-iṣẹ naa ti n tẹle maapu opopona-iṣiro kan ti o ni aijọju ilọpo meji nọmba awọn qubits ni ọdun kọọkan. Ni ọdun 2021 IBM ni ẹrọ 127-qubit ati ni ọdun 2022 o ni ọkan pẹlu 433 qubits. Chirún tuntun rẹ, ti a pe ni Condor, ni awọn qubits superconducting 1121. Dipo sisọ, sibẹsibẹ, ile-iṣẹ sọ pe yoo yi awọn jia bayi ati idojukọ lori ṣiṣe awọn ẹrọ rẹ diẹ sii ni sooro aṣiṣe, nitori eyi yoo han gbangba lati ni ipa agbara ti awọn alabara ti o ni agbara lati lo wọn ni akoko to sunmọ.

Ṣugbọn ni awọn ofin ti awọn ohun elo ti imọ-ẹrọ kuatomu 2.0, Mo gbagbọ pe ọpọlọpọ awọn ileri wa ni awọn aago kuatomu, awọn sensọ kuatomu ati imọ-ẹrọ-aworan kuatomu, ni pataki ni kete ti wọn de awọn ibeere lilo kan ni ita laabu. Ni iyi yii, iṣẹ ti UK Ipele Imọ-ẹrọ Kuatomu lori awọn sensọ ati akoko, ti Yunifasiti ti Birmingham ṣe olori, jẹ kilasi agbaye, gẹgẹbi diẹ ninu awọn ile-iṣẹ ti o ni nkan ṣe pẹlu rẹ.

<a data-fancybox data-src="https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about-talk-of-a-quantum-winter-physics-world-4.jpg" data-caption="Agbara ọpọlọ Ile-iṣẹ ti o ni oye kuatomu Cerca Magnetics laipẹ gba ẹbun ibẹrẹ lati Kuatomu Iṣowo ati ẹgbẹ Innovation ti Institute of Physics fun wiwọ magnetoencephalography wearable rẹ. (Tẹṣẹ: Cerca Magnetics)” akọle =”Tẹ lati ṣii aworan ni igarun” href=”https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about- talk-of-a-quantum-winter-physics-world-4.jpg">A ni idinwon ti a ọmọ wọ a magnetoencephalography ọpọlọ scanner

Ya Cerca Magnetik, eyi ti o gba eye IOP owo-ĭdàsĭlẹ fun sese ni agbaye ni akọkọ wearable scanner magnetoencephalography. Lilo awọn magnetometer iwọn otutu ti o ni ifarabalẹ, ipin sensọ kọọkan ko tobi ju biriki LEGO lọ ati pe o le wọn iṣẹ ọpọlọ eniyan pẹlu ifamọ ti njijadu ti awọn ohun elo superconducting cryogenic.

Awọn ile-, ti o tun ti gba awọn ebun ibẹrẹ lati IOP's Quantum Business and Innovation Group (qBIG), ti kọ tẹlẹ iwuwo fẹẹrẹ 3D-ti a tẹjade ori-agesin fila scanner ati pe o ti nfi awọn eto sori ẹrọ ni ayika agbaye ni awọn yara idabobo oofa. Ẹrọ rẹ le ṣe iwọn iṣẹ ọpọlọ eniyan pẹlu ohun ti ile-iṣẹ sọ pe o jẹ deede airotẹlẹ. Ni pataki julọ, o le gba data paapaa bi alaisan ti n gbe, dipo ki wọn ni lati duro sibẹ lakoko ti wọn fi ori wọn sinu ọlọjẹ nla kan.

Ile-iṣẹ oye kuatomu ti o nifẹ si jẹ QLM ti o da lori Bristol, eyiti o ṣafihan laipẹ tuntun methane gaasi kuatomu lidar kamẹra ni iṣẹlẹ kan ni IOP ti o wa nipasẹ Duke ti Edinburgh. Kamẹra yii kere, diẹ sii logan ati iṣọpọ diẹ sii, ngbanilaaye lati ṣee lo ni aaye fun wiwa methane jo nipasẹ awọn alabara ti n ṣe idanwo ni agbaye. O jẹ iwunilori lati rii bii ile-iṣẹ ti ni ilọsiwaju lati igba ti o ṣẹgun ẹbun iṣowo IOP 2020 rẹ.

Ọkan ninu awọn ohun elo ayanfẹ mi ti imọ-ẹrọ kuatomu 2.0 jẹ oye walẹ kuatomu, nibiti ipinnu ni lati gba awọn ẹrọ ti o le gbe lọ si aaye. Fojuinu bi oye ohun ti o wa labẹ ilẹ ṣe le ni ipa lori awọn igbesi aye ojoojumọ wa. Dípò kí àwọn òṣìṣẹ́ ojú ọ̀nà ní láti gbẹ́ àwọn ọ̀nà ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀ ńláǹlà láti ṣàtúnṣe paipu abẹ́lẹ̀, wọ́n lè yára, tí wọ́n fẹ́ ṣe àtúnṣe irú “ọ̀rọ̀ abẹ́rẹ́rẹ́” tí wọ́n fẹ́.

Aworan agbaye ti o pe nipasẹ awọn sensọ walẹ kuatomu yoo ṣe iranlọwọ gaan nibi, ati University of Birmingham yiyi-jade Delta.g ti gbe £1.5m tẹlẹ ni ọdun 2023 lati kọ awọn sensọ agbara walẹ kuatomu fun aworan agbaye. Pete Stirling, Oludasile ati alakoso ile-iṣẹ, sọ pe ibi-afẹde rẹ ni lati dinku imọ-ẹrọ naa ki o le fi ranṣẹ fun awọn ohun elo gidi-aye gẹgẹbi wiwa awọn amayederun ti o farasin ati ṣiṣe awọn atunṣe.

“Fi fun awọn ohun elo gbooro kaakiri awọn ile-iṣẹ lọpọlọpọ, a ni inudidun pupọ nipa agbara wa lati lo gradiometry kuatomu walẹ lati ṣaṣeyọri awọn ifowopamọ iye owo ti o tobi pupọ ati mu iyara ti iṣẹ aworan agbaye ni ọna ti o mu igbesi aye ojoojumọ dara si,” Stirling sọ. Fojuinu bawo ni yoo ṣe wulo lati ni ibi ipamọ data “awọn maapu Google” ti o ṣee sun-un ati wiwa ti gbogbo ọpọlọpọ awọn paipu, awọn oju eefin ati awọn kebulu ti o farapamọ labẹ awọn ẹsẹ wa.

Nitorinaa, laibikita idinku ninu igbeowosile-owo-owo ati awọn ibẹru ti “igba otutu kuatomu”, eka-ọna ẹrọ kuatomu tun n lọ lagbara ati pe o dagba nitootọ. Awọn iye ti igbeowosile ni ko Nitorina awọn nikan nọmba ti a yẹ ki o idojukọ lori. Ni otitọ, awọn metiriki ibile diẹ sii bii awọn idanwo aaye ati ọja tabi awọn owo ti n wọle iṣẹ jẹ deede diẹ sii.

Lakoko ti o le gba ọdun pupọ fun awọn kọnputa kuatomu lati de agbara wọn ni kikun, awọn ohun elo igba isunmọ wa, ati ni oye ati akoko, nibiti awọn ibi-afẹde ipari ti han. Titaja ọja wa ni lilọ ni kikun fun kini, bi o ṣe fiyesi mi, jẹ ọkan ninu awọn ẹka moriwu julọ ti fisiksi.

iranran_img

Titun oye

iranran_img