முன்னர் அறியப்படாத விளைவின் கண்டுபிடிப்பு, ஸ்பின் குவிட்களின் கச்சிதமான, அதி-வேகமான கட்டுப்பாட்டை சாத்தியமாக்குகிறது.
புதிய 'இன்ட்ரின்சிக் ஸ்பின்-ஆர்பிட் ஈடிஎஸ்ஆர்' செயல்முறையைப் பயன்படுத்தி பல குவிட்கள் எவ்வாறு கட்டுப்படுத்தப்படலாம் என்பதைக் காட்டும் விளக்கம். படம்: டோனி மெலோவ்.
UNSW சிட்னி லாஜிக் கேட்களை இயக்கும் குவாண்டம் புள்ளிகளில் உள்ள ஒற்றை எலக்ட்ரான்களை துல்லியமாக கட்டுப்படுத்தும் புதிய வழியை பொறியாளர்கள் கண்டுபிடித்துள்ளனர். புதிய பொறிமுறையானது குறைவான பருமனானது மற்றும் குறைவான பாகங்கள் தேவைப்படுகிறது, இது பெரிய அளவிலான சிலிக்கான் குவாண்டம் கணினிகளை உண்மையாக்குவதற்கு இன்றியமையாததாக இருக்கும்.
தற்செயலான கண்டுபிடிப்பு, குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் தொடக்கத்தில் பொறியாளர்களால் செய்யப்பட்டது திராக் மற்றும் UNSW, இதழில் விரிவாக உள்ளது இயற்கை நானோ தொழில்நுட்பம்.
"இது நாங்கள் இதற்கு முன் பார்த்திராத முற்றிலும் புதிய விளைவு, இது எங்களுக்கு முதலில் புரியவில்லை," முன்னணி எழுத்தாளர் டாக்டர் வில் கில்பர்ட் கூறினார், அதன் கென்சிங்டன் வளாகத்தில் உள்ள UNSW ஸ்பின்-ஆஃப் நிறுவனமான டிராக்கின் குவாண்டம் செயலி பொறியாளர். . "ஆனால் இது ஒரு குவாண்டம் புள்ளியில் சுழல்களைக் கட்டுப்படுத்துவதற்கான ஒரு சக்திவாய்ந்த புதிய வழி என்பது விரைவில் தெளிவாகியது. அது மிகவும் உற்சாகமாக இருந்தது. ”
தர்க்க வாயில்கள் அனைத்து கணக்கீடுகளின் அடிப்படை கட்டுமான தொகுதி ஆகும். அவை 'பிட்கள்' - அல்லது பைனரி இலக்கங்கள் (0கள் மற்றும் 1கள்) - தகவல்களைச் செயலாக்க ஒன்றாகச் செயல்பட அனுமதிக்கின்றன. இருப்பினும், ஏ குவாண்டம் பிட் (அல்லது குவிட்) இந்த இரண்டு நிலைகளிலும் ஒரே நேரத்தில் உள்ளது - இது 'சூப்பர்போசிஷன்' எனப்படும் நிலை. இது பல கணக்கீட்டு உத்திகளை அனுமதிக்கிறது - சில அதிவேகமாக, சில ஒரே நேரத்தில் இயங்கும் - அவை கிளாசிக்கல் கணினிகளுக்கு அப்பாற்பட்டவை. Qubits தாங்களாகவே 'குவாண்டம் புள்ளிகளால்' உருவாக்கப்படுகின்றன - ஒன்று அல்லது சில எலக்ட்ரான்களை சிக்க வைக்கக்கூடிய சிறிய நானோ சாதனங்கள். கணக்கீடு ஏற்பட எலக்ட்ரான்களின் துல்லியமான கட்டுப்பாடு அவசியம்.
காந்தப்புலங்களை விட மின்சாரத்தைப் பயன்படுத்துதல்
குவாண்டம் புள்ளிகளைக் கட்டுப்படுத்தும் ஒரு மீட்டரில் பில்லியனில் ஒரு பங்கு அளவுள்ள சாதனங்களின் வெவ்வேறு வடிவியல் சேர்க்கைகளை பரிசோதிக்கும் போது, அவற்றின் செயல்பாடுகளை இயக்கும் பல்வேறு வகையான சிறு காந்தங்கள் மற்றும் ஆண்டெனாக்கள், டாக்டர் டுமோ தண்டு இருந்து UNSW பொறியியல் ஒரு விசித்திரமான விளைவைக் கண்டேன்.
"நான் மிகவும் துல்லியமாக இரண்டு-குபிட் கேட்டை இயக்க முயற்சித்தேன், பல்வேறு சாதனங்கள், சற்றே வித்தியாசமான வடிவவியல், வெவ்வேறு பொருட்கள் அடுக்குகள் மற்றும் வெவ்வேறு கட்டுப்பாட்டு நுட்பங்கள் மூலம் மீண்டும் மீண்டும் செய்கிறேன்," என்று டிராக்கில் அளவீட்டு பொறியாளரான டாக்டர் டான்ட்டு கூறினார். "பின்னர் இந்த விசித்திரமான உச்சம் தோன்றியது. ஒரு குவிட்களின் சுழற்சியின் வேகம் வேகமடைவது போல் தோன்றியது, இந்த சோதனைகளை நான் நான்கு வருடங்களில் நான் பார்த்ததில்லை.
மேலும் படிக்க: நீண்ட காலத்திற்கு: குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் பொறியாளர்கள் சிலிக்கான் சிப் செயல்திறனில் புதிய தரநிலையை அமைத்துள்ளனர்
அவர் கண்டுபிடித்தது, பொறியாளர்கள் பின்னர் உணர்ந்தனர், அவர்கள் முன்பு பயன்படுத்திய காந்தப்புலங்களைக் காட்டிலும் மின்சார புலங்களைப் பயன்படுத்தி ஒற்றை குவிட்டின் குவாண்டம் நிலையை கையாளும் ஒரு புதிய வழி. 2020 இல் கண்டுபிடிக்கப்பட்டதிலிருந்து, பொறியாளர்கள் இந்த நுட்பத்தை முழுமையாக்கியுள்ளனர் - இது ஒரு சிப்பில் பில்லியன் கணக்கான குவிட்களை உருவாக்கும் டிராக்கின் லட்சியத்தை நிறைவேற்ற அவர்களின் ஆயுதக் களஞ்சியத்தில் மற்றொரு கருவியாக மாறியுள்ளது.
"இது குவிட்களைக் கையாள்வதற்கான ஒரு புதிய வழியாகும், மேலும் இதை உருவாக்குவது குறைவான பருமனானது - கட்டுப்பாட்டு விளைவை உருவாக்க, கோபால்ட் மைக்ரோ காந்தங்கள் அல்லது ஆன்டெனாவை குவிட்களுக்கு அடுத்ததாக நீங்கள் உருவாக்கத் தேவையில்லை" என்று டாக்டர் கில்பர்ட் கூறினார். “ஒவ்வொரு வாயிலையும் சுற்றி கூடுதல் கட்டமைப்புகளை வைப்பதற்கான தேவையை இது நீக்குகிறது. எனவே, ஒழுங்கீனம் குறைவாக உள்ளது.
சிலிக்கானில் உள்ள குவாண்டம் தகவல் செயலாக்கத்திற்கு அருகிலுள்ள மற்றவர்களுக்கு இடையூறு விளைவிக்காமல் ஒற்றை எலக்ட்ரான்களைக் கட்டுப்படுத்துவது அவசியம். இரண்டு நிறுவப்பட்ட முறைகள் உள்ளன: ஆன்-சிப் மைக்ரோவேவ் ஆண்டெனாவைப் பயன்படுத்தி எலக்ட்ரான் சுழல் அதிர்வு (ESR), மற்றும் மின்சார இருமுனை சுழல் அதிர்வு (EDSR), இது தூண்டப்பட்ட சாய்வு காந்தப்புலத்தை நம்பியுள்ளது. புதிதாக கண்டுபிடிக்கப்பட்ட நுட்பமானது 'உள்ளார்ந்த சுழல் சுற்றுப்பாதை EDSR' என்று அழைக்கப்படுகிறது.
"பொதுவாக, நாங்கள் எங்கள் மைக்ரோவேவ் ஆண்டெனாக்களை முற்றிலும் காந்தப்புலங்களை வழங்குவதற்காக வடிவமைக்கிறோம்," என்று டாக்டர் டான்ட்டு கூறினார். "ஆனால் இந்த குறிப்பிட்ட ஆண்டெனா வடிவமைப்பு நாம் விரும்பியதை விட அதிக மின்சார புலத்தை உருவாக்கியது - ஆனால் அது அதிர்ஷ்டமாக மாறியது, ஏனென்றால் குவிட்களைக் கையாள நாம் பயன்படுத்தக்கூடிய ஒரு புதிய விளைவைக் கண்டுபிடித்தோம். அது உங்களுக்கு தற்செயல்.
சிலிக்கானில் குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கை உண்மையாக்குவதை உருவாக்குதல்
"இது ஒரு புதிய பொறிமுறையின் ரத்தினமாகும், இது கடந்த 20 ஆண்டுகால ஆராய்ச்சியில் நாங்கள் உருவாக்கிய தனியுரிம தொழில்நுட்பத்தை மேம்படுத்துகிறது" என்று கூறினார். பேராசிரியர் ஆண்ட்ரூ துராக், யுஎன்எஸ்டபிள்யூவில் குவாண்டம் இன்ஜினியரிங் விஞ்ஞானி பேராசிரியர் மற்றும் டிராக்கின் தலைமை நிர்வாக அதிகாரி மற்றும் நிறுவனர். பேராசிரியர் Dzurak கட்டிய குழுவிற்கு தலைமை தாங்கினார் சிலிக்கானில் முதல் குவாண்டம் லாஜிக் கேட் 2015 உள்ள.
"இது சிலிக்கானில் குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கை யதார்த்தமாக்குவதற்கான எங்கள் வேலையை உருவாக்குகிறது, இது கவர்ச்சியான பொருட்களை நம்பாமல், தற்போதுள்ள கணினி சில்லுகளின் அதே குறைக்கடத்தி கூறு தொழில்நுட்பத்தின் அடிப்படையில் அமைந்துள்ளது.
ஆராய்ச்சி குழு: பேராசிரியர் ஆண்ட்ரூ டிஸுராக், டாக்டர் வில் கில்பர்ட் மற்றும் டாக்டர் டூமோ டான்ட்டு. புகைப்படம்: கிராண்ட் டர்னர்.
"இது இன்றைய கணினித் துறையின் அதே CMOS தொழில்நுட்பத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டிருப்பதால், எங்கள் அணுகுமுறை வணிகத் தயாரிப்புக்கான அளவை எளிதாகவும் வேகமாகவும் மாற்றும் மற்றும் ஒரு சிப்பில் பில்லியன் கணக்கான குவிட்களை உருவாக்கும் எங்கள் இலக்கை அடையும்."
CMOS (அல்லது நிரப்பு உலோக-ஆக்சைடு-குறைக்கடத்தி, "சீ-பாசி" என்று உச்சரிக்கப்படுகிறது) என்பது நவீன கணினிகளின் மையத்தில் உள்ள புனையமைப்பு செயல்முறையாகும். மைக்ரோப்ராசசர்கள், மைக்ரோகண்ட்ரோலர்கள், மெமரி சிப்ஸ் மற்றும் பிற டிஜிட்டல் லாஜிக் சர்க்யூட்கள், அத்துடன் பட உணரிகள் மற்றும் தரவு மாற்றிகள் போன்ற அனலாக் சர்க்யூட்கள் உட்பட - அனைத்து வகையான ஒருங்கிணைந்த சர்க்யூட் கூறுகளை உருவாக்க இது பயன்படுகிறது.
ஒரு குவாண்டம் கணினியை உருவாக்குவது '21 ஆம் நூற்றாண்டின் விண்வெளிப் பந்தயம்' என்று அழைக்கப்படுகிறது - சிக்கலான மருந்துகள் மற்றும் மேம்பட்ட பொருட்களின் வடிவமைப்பு அல்லது விரைவான தேடல் போன்ற சாத்தியமற்ற கணக்கீடுகளைச் சமாளிப்பதற்கான புரட்சிகர கருவிகளை வழங்குவதற்கான திறன் கொண்ட கடினமான மற்றும் லட்சிய சவால். பாரிய, வரிசைப்படுத்தப்படாத தரவுத்தளங்கள்.
"மனிதகுலத்தின் மிகப்பெரிய தொழில்நுட்ப அற்புதம் என்று சந்திரனில் இறங்குவதை நாங்கள் அடிக்கடி நினைக்கிறோம்," என்று பேராசிரியர் டிஸுராக் கூறினார். "ஆனால் உண்மை என்னவென்றால், இன்றைய CMOS சில்லுகள் - சிம்பொனி போல் வேலை செய்ய பில்லியன்கணக்கான இயங்கு சாதனங்கள் ஒன்றிணைக்கப்பட்டு, உங்கள் பாக்கெட்டில் நீங்கள் எடுத்துச் செல்வது - இது ஒரு அற்புதமான தொழில்நுட்ப சாதனை மற்றும் நவீன வாழ்க்கையில் புரட்சியை ஏற்படுத்திய ஒன்றாகும். குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் சமமாக வியக்க வைக்கும்.
மூல: புதிய சுழல் கட்டுப்பாட்டு முறை பில்லியன்-குவிட் குவாண்டம் சில்லுகளை நெருங்குகிறது | UNSW செய்தி அறை
