Мир компьютерных технологий переживает эпохальный сдвиг. Google представил квантовый чип Willow, демонстрирующий беспрецедентную вычислительную мощность.
Эксперимент, в ходе которого чип решил задачу, требующую от классических компьютеров миллиарды лет вычислений всего за 5 минут, знаменует собой прорыв в области квантовых вычислений. Это не просто увеличение скорости – это качественный переход на новый уровень, открывающий невероятные перспективы в различных областях науки и техники, -
Чип Willow, состоящий из 105 кубитов, обладает потенциалом для революционизирования медицины (моделирование сложных биологических систем, разработка новых лекарств), искусственного интеллекта (создание более мощных и эффективных алгоритмов машинного обучения) и энергетики (разработка новых источников энергии, оптимизация энергопотребления). Однако, важно отметить, что даже столь впечатляющая вычислительная мощность Willow не угрожает безопасности криптовалют, таких как Bitcoin. Для взлома криптографических систем потребуется квантовый компьютер с порядком в 13 миллионов кубитов, что находится далеко за пределами текущих технологических возможностей.
В то же время, параллельно с разработкой квантовых вычислений, происходят революционные изменения и в области классической электроники. Ученые из Мичиганского университета разработали новый тип твердотельной памяти, способной работать при экстремально высоких температурах – свыше 600°C (1100°F), что значительно превышает возможности кремниевых аналогов. Эта технология, использующая ионы кислорода вместо электронов для хранения и передачи данных, открывает возможности для применения электроники в экстремальных условиях, таких как термоядерные реакторы, реактивные двигатели и геотермальные источники энергии.
В отличие от традиционной кремниевой памяти, функционирующей при температурах ниже 150°C (300°F), новое устройство использует механизм, аналогичный принципу работы аккумулятора. Движение отрицательно заряженных атомов кислорода между двумя слоями – полупроводником (оксид тантала) и металлом (тантал) – контролируется тремя платиновыми электродами. Наличие или отсутствие кислорода в оксиде тантала определяет его состояние – изолятор или проводник, что позволяет кодировать информацию в виде битов (0 и 1). Для записи данных требуется температура выше 250°C (500°F), хотя исследователи считают, что в будущем использование нагревательных элементов позволит применять технологию и в условиях более низких температур.
На текущем этапе устройство хранит лишь один бит информации, но команда разработчиков уверена в возможности масштабирования технологии до мегабайт и гигабайт. Это открывает захватывающие перспективы, особенно для искусственного интеллекта, где обработка данных «на месте» в экстремальных условиях (например, в термоядерном реакторе) критически важна для мониторинга и управления. Подобные технологии позволят создавать самообучающиеся системы, способные функционировать в ранее недоступных для электроники средах.
Таким образом, достижения Google в квантовых вычислениях и прорыв в области высокотемпературной памяти представляют собой взаимодополняющие вехи в развитии компьютерных технологий. Они не только расширяют границы возможного, но и открывают новые горизонты для научных исследований и технологического прогресса, демонстрируя стремительное развитие вычислительной техники и её адаптацию к самым экстремальным условиям.
Источник фото: Юлия Галунова