Kanada leiðir leiðina til skammtafræðiframtíðar

Kanadíska fyrirtækið D-Wave er einu skrefi nær því að sanna réttmæti skammtatölvunnar D-Wave Two. Niðurstöður tilraunar sem sýndu merki um skammtavirkni í tölvunni voru nýlega birtar í Physical Review X, ritrýndu tímariti.

En hvað er skammtatölva?

Skammtatölva hlýðir lögmálum skammtaeðlisfræðinnar, það er eðlisfræði á mjög litlu stigi. Örsmáar agnir hegða sér allt öðruvísi en hversdagslegir hlutir sem við sjáum. Þetta gefur þeim yfirburði fram yfir venjulegar tölvur, sem hlýða lögmálum klassískrar eðlisfræði.

Til dæmis vinnur fartölvan þín upplýsingar sem bita: núll í röð eða eitt. Skammtatölvur nota qubits sem, þökk sé skammtaatburði sem kallast „yfirstilling“, geta verið núll, eitt eða bæði samtímis. Þar sem tölvan getur unnið úr öllum mögulegum valkostum í einu er hún miklu hraðari en fartölvan þín gæti nokkurn tíma verið.

Ávinningurinn af þessum hraða kemur í ljós þegar flókin stærðfræðiverkefni eru leyst þar sem of mikið af gögnum er til að sigta í gegnum með hefðbundnum kerfum.

Skammtagagnrýnendur

Fyrirtækið í Bresku Kólumbíu hefur selt tölvur sínar til Lockheed Martin, Google og NASA síðan 2011. Þessi stóra athygli hefur ekki stöðvað efasemdamenn í að gagnrýna fullyrðingar fyrirtækisins. Scott Aaronson, prófessor við Massachusetts Institute of Technology, er einn þeirra atkvæðamestur.

Á bloggi sínu segir Aaronson að fullyrðingar D-Wave séu „ekki studdar af þeim sönnunargögnum sem nú liggja fyrir. Þó að hann viðurkenni að tölvan noti skammtaferli bendir hann á að sumar venjulegar tölvur hafi staðið sig betur en D-Wave Two. Hann viðurkennir að D-Wave hafi tekið framförum, en segir „fullyrðingar þeirra ... vera miklu árásargjarnari en það.

Skammtaarfleifð Kanada

Tölvur D-Wave eru ekki einu framfarirnar í skammtaeðlisfræði sem bera kanadískt merki.

Árið 2013 héldu kóðaðir qubitar við stofuhita í næstum 100 sinnum lengur en nokkru sinni fyrr. Alþjóðlega liðið sem náði þessum árangri var stýrt af Mike Thewalt frá Simon Fraser háskólanum í Bresku Kólumbíu.

Í Waterloo, Ont., Raymond Laflamme, framkvæmdastjóri The Institute for Quantum Computing (IQC), hefur markaðssett ljóseindaskynjara sem notar skammtatækni. Næsta markmið hans fyrir miðstöðina er að byggja hagnýta, alhliða skammtatölvu. En hvað gæti slíkt tæki í raun gert?