Walden Kirsch/Intel Corporation

Kvanttitietokone leikkii fysiikalla

Äärimmäisiä lämpötiloja, suprajohtavia metalleja ja kahteen suuntaan kulkevaa sähkövirtaa. Monen osasen pitää pelata yhteen, ennen kuin kvanttitietokone voi käyttää laskutehoaan tautien parantamiseen ja koodien murtamiseen.

Kryostaatti: Superpakastin viilentää tietokoneen aivoja.

Superpakastimen eli kryostaatin alaosassa on kvanttitietokoneen aivot. Mitä alemmaksi laitteessa mennään, sitä matalampi on lämpötila. Asteittaisen kylmenemisen ansiosta metalli voi johtaa sähköä ilman vastusta.

Graham Carlow/IBM Research

Suoja: Rakenne ja nestemäinen helium takaavat alhaisen lämpötilan.

Suojan sisässä nestemäinen helium huolehtii siitä, että kryostaatin lämpötila on 15 millikelviniä eli vain 0,015 celsiusastetta absoluuttisen nollapisteen yläpuolella. Matala lämpötila pitää atomien liikkeen ilmassa minimissä, sillä liike voi häiritä laskutoimituksia.

Andy Aaron/IBM Research

Viestintä: Kvanttibittejä eli kubitteja ohjaa 108 kultapäällysteistä porttia.

Jotta kvanttitietokoneet tulevaisuudessa voivat ratkaista suuria laskutoimituksia, tutkijoiden pitää jatkuvasti hienosäätää niiden osia. Kuvassa ovat kvanttiprosessorin kultasokkelit, joiden avulla kubitteja on helpompi ohjata.

Walden Kirsch/Intel Corporation

Prosessori: Laskentateho perustuu kubittien lomittumiseen.

Kun kubitit ovat lomittuneessa tilassa, ne toimivat niin, että yksittäisen kubitin tilaa ei voida erotella. Tällöin yhden kubitin muokkaaminen vaikuttaa
kokonaisuuteen. Google kehittää parhaillaan 72 kubitin prototyyppiä.

Walden Kirsch/Intel Corporation

Laitteet: Mikroaallot paljastavat kvanttitietokoneen laskentatehon.

Kvanttitietokoneen tuottamaa vastausta ei lueta vain näytöltä, vaan myös järjestelmään lähetettävinä ja sieltä poistuvina mikroaaltoina. Tässä testataan yhden maailman tehokkaimman kvanttitietokoneen tehoa.

Carl De Torres/IBM Research

Kvanttibitti: Tietokoneen aivosolut kulkevat kahteen suuntaan samaan aikaan.

Perinteisessä tietokoneessa bitti on joko 0 tai 1, mutta kvanttitietokoneessa jokainen bitti voi olla 0 tai 1 tai sekä että. Ilmiötä kutsutaan superpositioksi. Sen vuoksi virta kulkee kumpaankin suuntaan samanaikaisesti ja koneen teho kasvaa.

BM Research