Память о фазовых переходах, первый прикладной квантовый компьютер, ДНК как интегральная схема и запутанные фотоны – разрозненные события и значительные прорывы, которые уже некоторое время не взаимодействуют друг с другом, заставляют пытливые умы по всей планете искать способы наиболее эффективно консолидировать технологии и применять достижения фундаментальной науки для решения прикладных задач.
Нам повезло жить в эпоху цифровой эволюции: на наших глазах сменилось четыре поколения компьютерных технологий, и теперь, господа, давайте понаблюдаем за развитием и становлением следующего поколения.
Технология твердотельных накопителей SSD недавно получила широкое распространение и сейчас демонстрирует свои скоростные преимущества во всей красе, однако уже спешит на замену.
другая технология , который, по замыслу разработчиков, превзойдет по скорости технологию SSD. Команда исследователей из Калифорнийского университета в Сан-Диего на следующей неделе собирается продемонстрировать новое твердотельное запоминающее устройство, хранилищем информации в котором является память, основанная на фазовых переходах.
Это устройство в тысячи раз быстрее обычных жестких дисков и в семь раз быстрее лучших современных SSD-накопителей.
Память с фазовым изменением (PCM) использует частицы халькогенида металлического сплава для хранения данных.
С помощью высокой температуры, полученной путем пропускания электрического тока, частицы сплава переводятся либо в кристаллическое, либо в аморфное состояние.
Для считывания записанной информации используется меньший ток, величина которого указывает, в каком состоянии находится кристалл сплава.
Разработанное устройство хранения данных Moneta, основанное на микросхемах памяти PCM первого поколения Micron Technology, может обеспечить скорость чтения больших объемов данных — 1,1 гигабайта в секунду.
Запись данных осуществляется на скорости 371 мегабайт в секунду.
При чтении коротких блоков информации размером в 512 байт Монета показывает скорость 327 мегабайт в секунду, а при записи таких блоков — 91 мегабайт в секунду.
Эти характеристики превышают скорость SSD-накопителей в два-семь раз.
Moneta обеспечивает очень низкую задержку при произвольном доступе к данным, что снижает энергопотребление для вычислений, требующих интенсивного непоследовательного доступа к данным.
Второе поколение устройства Moneta может появиться через шесть-девять месяцев, а технология может появиться на рынке через несколько лет. Но реализация таких устройств может столкнуться с некоторыми проблемами.
«Нам удалось создать очень быстрое запоминающее устройство.Таким образом, в обозримом будущем нам необходимо готовиться к изменениям не только в технологии хранения информации, но и в ее обработке.Но чтобы на самом деле использовать его, вам нужно будет полностью изменить аппаратное и программное обеспечение, управляющее хранением данных в компьютерах», — говорит Стивен Свонсон, профессор университета.
«Системы хранения данных, разработанные за последние 40 лет, были разработаны с учетом очень, очень медленных жестких дисков».
Некоторые уверенные шаги в этом направлении уже сделаны.
Канадская компания D-Wave Systems после стольких лет работы в области разработки квантовых компьютеров наконец получила свой первый настоящий заказ.
И первым заказчиком, позволившим себе раскошелиться на приобретение столь дорогого устройства, стала американская военная компания Lockheed Martin. За последние несколько лет D-Wave заявила, что создала работающий квантовый компьютер.
Еще в 2007 году компания «хвасталась» квантовым вычислительным устройством, способным решать простые задачи, например, решать головоломку судоку.
Но у большинства экспертов были сомнения относительно того, действительно ли устройство использовало квантовые эффекты, а не принципы традиционной физики.
Однако последняя публикация D-Wave в журнале Nature развеяла все сомнения.
Им действительно удалось практически реализовать то, что другие могли сделать только в лабораториях.
И этого оказалось достаточно, чтобы убедить компанию Lockheed Martin, которая заключила долгосрочный контракт на приобретение, обслуживание и поддержку квантового компьютера мощностью 128 квантовых битов (кубитов).
В D-Wave заявляют, что ее квантовый компьютер идеально подходит для тестирования программного обеспечения, разработанного для других платформ, анализа финансовых рисков, анализа эмоций человека по фотографии и других задач, требующих экстремальной вычислительной производительности.
Хотя на данном этапе первый квантовый компьютер по своим размерам напоминает MARK II, мы знаем о свойстве истории повторяться на качественно ином уровне.
Предоставим слово фундаментальной науке: «Запутанные фотоны» звучат довольно странно для неискушенных в вопросах квантовой механики, как и обозначения некоторых физических величин, например, «Аромат кварка», или «Странность частицы», или даже «Директор».
Явление квантовой запутанности – очень хрупкое взаимодействие, в один момент между частицами может возникнуть удивительная невидимая связь, благодаря которой эти частицы становятся одними и теми же, даже если их разделяет большое расстояние, в другой момент эта связь может быть уничтожены без видимой причины.
Поэтому рекорд, установленный китайскими учёными, можно считать чем-то экстраординарным.
Им удалось одновременно запутать восемь фотонов, контролировать их движение и одновременно изучать.
Как фотоны запутываются? Все начинается с одного фотона высокоэнергетического луча мощного лазера, который расщепляется на два фотона с помощью оптического кристалла, имеющего нелинейные характеристики.
В результате получаются два более слабых, запутанных фотона, и любое изменение в одном из них немедленно отражается на втором.
Один из образовавшихся фотонов сохраняется в установке, а второй снова расщепляется на два фотона, теперь запутанных фотонов три и так далее.
Но каждое расщепление фотона ослабляет световой луч вдвое, а раньше именно это и было тем препятствием, которое мешало создать управляемую систему из восьми запутанных фотонов.
Но группа китайских учёных из Университета науки и технологий Китая в Хэфэе применила новый мощный ультрафиолетовый лазер, фотоны которого обладают очень высокой энергией.
С помощью света этого лазера ученые смогли быстро получить восемь запутанных фотонов, а через некоторое время научились управлять всей системой в целом.
Это достижение весьма значимо для многих областей, первой из которых является область квантовых вычислений.
Система с восемью связанными фотонами позволит ученым проникнуть в тайны квантового мира на недостижимые ранее глубины.
Это позволит собрать воедино кусочки технологических загадок, которые в будущем должны стать основой квантовых компьютеров.
На наших глазах рисуется скелет второго поколения квантовых вычислительных систем.
Я горжусь достижениями человечества.
УПД: Первоисточник - РСМ УПД: Первоисточник: Фотоны УПД: Первоисточник: D-Wave Теги: #Компьютерное оборудование #ssd #квантовый компьютер #фотоны #Фазовая память
-
Читабельные Ссылки Внутри Хабра
19 Oct, 24 -
Даже У Функций Есть Предел...
19 Oct, 24 -
Преодоление Скрытых Опасностей Кво В Цели C
19 Oct, 24 -
Простой Аудиоплеер На Gstreamer
19 Oct, 24
