Njia Muhimu za Kuchukua
- Almasi siku moja inaweza kutumika kuhifadhi habari nyingi.
- Watafiti wanajaribu kutumia athari za ajabu za quantum mechanics kuhifadhi habari.
- Hata hivyo, wataalamu wanasema usitarajie diski kuu ya quantum kwenye Kompyuta yako hivi karibuni.
Almasi inaweza kuwa ufunguo wa kuhifadhi idadi kubwa ya data.
Watafiti nchini Japani wameunda almasi safi na nyepesi kwa matumizi katika kompyuta ya kiwango cha juu katika hatua ambayo inaweza kusababisha aina mpya za diski kuu. Ni sehemu ya juhudi zinazoendelea za kutumia athari za ajabu za quantum mechanics kuhifadhi habari.
"Tofauti na kompyuta zetu za kitamaduni zinazotumia tarakimu mbili (au 'bits'), yaani, 0 na 1, kompyuta za quantum hutumia 'qubits' ambazo zinaweza kuwa katika mseto wa mstari wa majimbo mawili, " David Bader, profesa wa sayansi ya kompyuta katika Taasisi ya Teknolojia ya New Jersey ambaye anasoma kumbukumbu ya quantum, aliiambia Lifewire katika mahojiano ya barua pepe. "Kuhifadhi qubits ni changamoto zaidi kuliko kuhifadhi bits za kawaida kwa kuwa qubits haziwezi kutengenezwa, zinakabiliwa na makosa, na zina maisha mafupi ya sehemu ya sekunde."
Quantum Memories
Watafiti wamekisia kwa muda mrefu kuwa almasi inaweza kutumika kama njia ya kuhifadhi kiasi. Miundo ya fuwele inaweza kutumika kuhifadhi data kama qubits ikiwa inaweza kufanywa karibu bila nitrojeni. Hata hivyo, mchakato wa utengenezaji ni tata, na hadi sasa, almasi ambazo zimeundwa ni ndogo sana kwa madhumuni ya kiutendaji.
Kampuni ya Vito ya Adamant Namiki Precision na watafiti kutoka Chuo Kikuu cha Saga wanadai kuwa wamebuni mchakato mpya wa utengenezaji ambao unaweza kuzalisha kaki za almasi zenye ukubwa wa inchi mbili na safi vya kutosha kwa matumizi ya kawaida."Kaki ya almasi ya inchi 2 kinadharia inawezesha kumbukumbu ya kutosha kurekodi diski za Blu-ray bilioni 1," kampuni iliandika katika taarifa ya habari. "Hii ni sawa na data yote ya simu inayosambazwa duniani kwa siku moja."
Bader alisema mbinu hii ya kumbukumbu ya almasi inategemea kuhifadhi qubit kama mzunguko wa nyuklia. "Kwa mfano, wanafizikia wameonyesha kuhifadhi qubiti kwenye mzunguko wa atomi ya nitrojeni iliyopachikwa kwenye almasi," aliongeza.
Utafiti Unaoahidi
Almasi ni njia moja tu ambayo kompyuta za kiasi zinaweza kuhifadhi data. Wanasayansi wanafuata njia mbili za kujenga kumbukumbu za kiasi, moja kwa kutumia upitishaji wa mwanga na nyingine kwa kutumia nyenzo halisi, Bader alisema.
"Qubiti zinaweza kuwakilishwa na amplitude na awamu ya mwanga," Bader aliongeza. "Nuru pia inatumika katika kumbukumbu ya mwangwi wa mwangwi wa quantum computing ambapo hali ya mwanga huchorwa kwenye msisimko wa mawingu ya atomi, na nuru inaweza 'kufyonzwa' baadaye. Kwa bahati mbaya, hata hivyo, haiwezekani kupima amplitude na awamu bila kuingilia kati na mwanga. Kwa hivyo tunaweza kufikiria juu ya mwanga kama njia ya kusafirisha qubits-kama vile mtandao wa kawaida wa kompyuta."
Hata nyenzo za kigeni zaidi kuliko almasi zinazingatiwa. Mapema mwaka huu, wanasayansi walitumia qubiti iliyotengenezwa kutoka kwa ayoni ya kipengele adimu cha dunia, ytterbium, ambacho pia hutumika katika leza, na kupachika ioni hii katika fuwele ya uwazi ya yttrium orthovanadate. "Majimbo ya quantum basi yalibadilishwa kwa kutumia sehemu za macho na microwave," Bader alisema.
Kumbukumbu ya Quantum inaweza kuzuia matatizo ya kuzalisha diski kuu za kutosha. Bader alidokeza kuwa mifumo ya kawaida ya kuhifadhi kompyuta ya aina ambayo iko kwenye Kompyuta hukua kwa mstari kwa kiasi cha habari iliyohifadhiwa na bits za zamani. Kwa mfano, ukiongeza diski yako kuu mara mbili kutoka 512GB hadi 1TB, umeongeza maradufu kiasi cha maelezo unayoweza kuhifadhi, alisema.
Qubits ni "ajabu" kwa kuhifadhi maelezo, na kiasi cha maelezo kinachowakilishwa huongezeka kwa kasi katika idadi ya qubits. "Kwa mfano, kuongeza qubit moja zaidi kwenye mfumo huongeza idadi ya majimbo maradufu," Bader alisema.
Vasili Perebeinos, profesa katika Chuo Kikuu cha Jimbo la New York Buffalo ambaye anafanya kazi katika kumbukumbu ya kiasi, aliiambia Lifewire katika mahojiano ya barua pepe kwamba watafiti wanajaribu kutambua nyenzo za hali dhabiti ambazo zinaweza kuwa muhimu kwa kuhifadhi data kwa wingi.
Kuhifadhi qubits ni changamoto zaidi kuliko kuhifadhi biti za kawaida kwa kuwa qubits haziwezi kutengenezwa, huwa na hitilafu, na zina maisha mafupi ya sehemu ya sekunde.
"Faida ya kumbukumbu ya quantum ya hali dhabiti ni katika uwezo wa kupunguza na kuongeza vipengee vya kifaa cha mtandao wa quantum," Perebeinos alisema.
Hata hivyo, usitarajie diski kuu ya quantum kwenye Kompyuta yako hivi karibuni. Bader alisema kwamba "itachukua miaka, na ikiwezekana hata miongo kadhaa, kuunda kompyuta kubwa za kutosha zenye idadi ya kutosha ya quibits kutatua programu za ulimwengu halisi."
