Jump to content
Elmxana
  • Qeydiyyat

Recommended Posts

Kvant kompüterlərlə bağlı çox ciddi yenilik var. Avstraliyanın Yeni Cənubi Uels Universitetindəki tədqiqatçılar yeni kvant kompüter modeli kəşf ediblər. Nəhayət, ilk dəfə adi kompüter çipləri kimi, kvant kompüterləri də silisium çipləri üzərində hazırlanıb massiv istehsal oluna biləcəklər. İndiyə qədər kvant kompüterinin işləməsi üçün atom ölçüsündə dəqiqlik şərt idisə, yeni arxitektura ilə normal çiplərin strukturuna bənzər şəkildə kvant xüsusiyyətli çiplər istehsal oluna biləcək. Bu sahədə inqilabi bir yenilikdir. Modellə qısa şəkildə tanış olmaq üçün paylaşılan videoya baxa bilərsiniz. Youtbe-dan baxsanız Azərbaycan dilli altbaşlığı(CC) seçə bilərsiniz. Detallı məlumat üçünsə mətnin davamını oxuya bilərsiniz.

Normal kompüter necə işləyir?

Normal kompüterlər informasiyanı(rəng, yazı, şəkil, video və s.) kodlaşdırmaq üçün 0 və 1 komandalarından(bit) istifadə edirlər. Məsələn, elektron cihazda detektor hər saniyədən bir siqnalı qeyd edir(1Hz). Hər hansı saniyədə cərəyan gəlirsə, 1, cərəyan yoxdursa 0 qeyd edir. Qeydə alındıqca rəqəmləri bir-birinin yanına düzəndə 01110010 kimi rəqəm çıxır ortaya, bu da hansısa rəngə və ya hansısa yazıya uyğun gəlir. Beləcə prosessor elektrik siqnallarına görə hesablama aparıb ortaya şəkil və ya video çıxarır.

Kvant kompüteri necə işləyir?

Kvant fizikasını xüsusi edən prinsiplərdən biri də qeyri-müəyyənlik prinsipidir. Bu prinsipə görə elektron, proton və ya hansısa zərrəciyin xassəsi ölçülənə qədər mümkün olan bütün halların cəmi şəklindədir. Məsələn, elektronun nüvə ətrafındakı yerini ölçənə qədər, o orbitaldakı bütün nöqtələrdə eyni zamanda var. Kvant kompüterləri də bu xüsusiyyəti bitlərə tətbiq edərək yeni texnologiya vəd edir. Kvant biti, yəni kubit, ölçmə aparılana qədər həm 0, həm də 1 vəziyyətindədirlər. Normal kompüterlərə 0 və 1 vəziyyətini elektrikin olması və olmaması ilə başa sala biliriksə, kvant kompüterlərdə kubiti, elektronun(məsələn) hansısa qeyri-müəyyən xassəsi ilə əlaqələndiririk. 

Kvant kompüterləri nəyə lazımdır?

Normal kompüterin edə bilmədiyi nələri kvant kompüteri ilə etmək mümkündür? Məsələn, elə elektronun özünün hərəkətini hesablamağı deyə bilərik. Kvant fizikasına görə elektronun nə vaxt hansı vəziyyətdə olacağı qeyri-müəyyən olduğu üçün daha dəqiq hesablamanı məhz bu prinsiplə hesablama aparan kvant kompüterində əldə edə bilərik. Beləcə mikrozərrəciklərin, gələcəkdə ola bilsin, makroaləmdəki hadisələrin gələcəkdə hansı nəticələr verə biləcəyi bu kompüterlər tərəfindən dəqiqliyinə qədər hesablana bilsin.

Kvant kompüterlərindəki çətinlik nədədir?

Normal kompüterlərdə bitin nə olduğunu (0 və ya 1) elektriki keçirib-keçirməməyi qərarlaşdıran tranzistorlar təyin edirsə, kvant kompüterlərində spin xüsusiyyəti qeyri-müəyyən olan elektronlar kubiti təyin edir. Bu elektronların spini hansı ehtimalla yuxarıdırsa, kubit də o ehtimalla 1, hansı ehtimalla aşağıdırsa, o ehtimalla da 0 vəziyyətində ola bilər.

  • Sənaye səviyyəsində nanometr ölçüsündə transiztorlar istehsal edə bilirik. Amma elektronlar daha kiçikdir və onları tək-tək, inci kimi bir-birinin ardınca düzüb kompüter istehsal etmək çox müşküldür.
  • Tranzistorları elektriklə idarə edə bilirik, elektronların spini ilə oynamaq üçünsə daha çətin olan maqnit sahəsi ilə işləməliyik.
  • Kvant kompüterlərinin önəmi kubitlərin qeyri-müəyyənlik xassəsindədir. Zərrəciklər bir-birindən bir az yaxın və ya uzaq olsalar, qeyri-müəyyənlik pozulduğuna görə informasiya itir. Ona görə iri ölçüdə milyonlarla kubitdən ibarət sistemdə informasiyanın saxlanması üçün hədsiz dəqiq istehsal texnikası olmalıdır. Bu gün 4 kubitli kiçik kvant kompüterləri istehsal edə bilirik. Amma böyük potensiallı kvant kompüteri üçün, kubitlərin hamısı bir-birilə əlaqə yarada biləcək qədər çox yaxın məsafədə və dəqiqliklə yerləşdirilməlidir.

 

Yenilik nədir?

İndiyə qədər böyük ölçüdə kvant kompüterləri istehsal etməyə ən böyük maneə, kubitlərin saxlanılmasının və idarə olunmasının hədsiz çətin olması idi. Nəzəriyyəsi əladır, amma praktikada istənilən kimi tətbiq etmək imkanı yoxdur. Yeni kəşf olunan model isə kvant kompüterləri üçün radikal bir yenilik hesab olunacaq səviyyədədir. Burada kubitləri, silisium lövhəyə yerləşdirilmiş fosfor atomları təmsil edir. Yenilik ondan ibarətdir ki, bir kubit bir zərrəciyin kvant xassəsi ilə yox, iki zərrəciyin(elektron və fosfor nüvəsi) kvant xassələrinin kombinasiyası ilə kodlaşdırılır.

Bu modeldə elektronun spininin yuxarı, nüvənin spininin aşağı olması, kubitin 1 olması, əksinə vəziyyət isə 0 olması anlamına gəlir, təbii ki, qeyri-müəyyən spin vəziyyətləri də uyğun şəkildə qeyri-müəyyən kubit deməkdir. Bu kombinasiyasını idarə etmək üçün kənardan elektrik sahəsi tətbiq etməklə elektronu nüvədən uzaqlaşdırmaq kifayət edir. Həmçinin, elektron nüvədən uzaqlaşdırılanda atom elektrik yükü qazandığı üçün elektrik sahəsi yaranır. Elektrik sahəsi isə xeyli aralı məsafələrə qədər təsir göstərərək kubitləri bir-birinə çox yaxın yerləşdirmə məcburiyyətindən bizi qurtarır. Nəticədə atomları kifayət qədər aralı məsafədə yerləşdirdiyimiz halda belə aralarında əlaqə saxlanıla bilir, bu isə sənaye miqyasında kvant çiplərinin istehsalını xeyli asanlaşdırır. Kubitlərə elektriklə təsir edə bilinməsi isə bu çiplərin standart elektron dövrələrə inteqrasiyası üçün tam lazım olan şəraiti yaradır.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

×