Kvantti-tietokoneiden vauhdittamiseksi tiedemiehet pyrkivät parhaillaan tuottamaan laitteita, joissa on enemmän kuin muutama qubitti. Yksi haaste on siinä, että kubitit häiritsevät toistensa herkkää toimintaa. Tutkijat Johannes Gutenbergin yliopistosta Mainzista (JGU) ovat osoittaneet, että mikrosiruun ansoitettujen atomi-ionien muodostama neljän qubitin rekisteri toimii.
Ioniqubitit voidaan vapaasti asemoida ansaan, niin että laserilla ajettavat kvanttitoiminnot ovat suurella tarkkuudella mahdollista. Tutkijaryhmä on realisoinut, neljän lomittuneen tilan generoinnin, jossa jokainen qubitti menettää yksilöllisen identiteettinsä, mutta rekisterissä kokonaisuudessaan on hyvin määritelty tila.
Tämä on toteutettu peräkkäisillä operaatioilla qubittipareissa, joihin on limitetty ionin liikkeiden operaatioita. Tuloksena olevaa kvanttitilaa kuljettavat qubitit, jotka ovat hajautuneet makroskooppisiin, muutaman millimetrin mittoihin.
Innsbruckin ja Wienin yliopiston kvanttifyysikot ovat puolestaan kehittäneet protokollan kvantti-informaation välittämiseksi kvanttitietokoneen prosessorin ja muistin ja eri rakenneosien välillä.
Viime vuosina teoreetikot ovat kehittäneet erilaisia virheenkorjauskoodeja ja optimoineet niitä tiettyihin tehtäviin. Monet tutkijat ovat jo rakentaneet pienimuotoisia kvanttiprosessoreita ja muisteja kokeellisesti, ja he ovat käyttäneet erilaisia protokollia loogisten qubittikoodien koodaamiseen.
Esimerkiksi kvanttiprosessoreille käytetään niin kutsuttuja värikoodeja ja muisteille kvanttimuotoisia pintakoodeja. Jotta nämä kaksi järjestelmää toimisivat vuorovaikutteisesti toistensa kanssa kvanttimekaanisesti, ne on yhdistettävä.
Innsbruckin ja Wienin tutkijat ehdottavat muokata paikallisesti koodattujen kvanttibittien tiettyjä elementtejä. Tätä prosessia kutsutaan hilakirurgiaksi ja sitä käytetään yhdistämään järjestelmät, kuten kvanttiprosessorit ja muistit. Kun järjestelmät on väliaikaisesti "ommeltu" yhteen, voidaan kvantti-informaatio siirtää prosessorista muistiin ja päinvastoin.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 17.11.2017
Kun verkkojen välisten yhdyskäytävien toteuttamisessa ollaan siirtymässä enenevässä määrin yhdessä tapahtuvaan reunalaskennan ja tekoälyn hyödyntämiseen, yksi järjestelmäkomponentti tahtoo jäädä turhan vähälle huomiolle: ihmisen ja koneen välisen rajapinnan toteuttava laite. Näin voi käydä esimerkiksi käytettäessä laitekehikkoja tai tietokonekoteloita järjestelmäarkkitehtuuriin kuuluvien edge-solmujen tekoälytoimintojen sijoituspaikkoina, kirjoittaa Advantech artikkelissaan.
Saksalaislähtöinen Ubitium on kehittänyt innovatiivisen prosessoriarkkitehtuurin, joka yhdistää eri suorittimien (CPU, GPU, DSP, FPGA) toiminnot yhteen siruun. Yrityksen mukaan tämä uusi RISC-V-arkkitehtuuriin perustuva ratkaisu mullistaa yli 50 vuotta vanhan suorittimien suunnittelun.
