Quantinuum, GE Vernova bekerjasama dalam model kuantum bagi superkonduktiviti
Quantinuum dan GE Vernova akan mengkaji superkonduktiviti suhu tinggi menggunakan Helios dan pemodelan Fermi-Hubbard untuk meneliti kegunaan tenaga dalam industri.
Halaman ini diterjemahkan daripada bahasa Inggeris. Nama syarikat dan produk serta pautan sumber kekal tidak berubah. Baca versi asal dalam bahasa Inggeris
Quantinuum dan Advanced Research Center milik GE Vernova telah memulakan kerjasama penyelidikan yang memfokuskan pada superkonduktiviti suhu tinggi, menurut pengumuman yang dibawakan oleh The Quantum Insider pada 27 Oktober. Projek ini akan menggunakan komputer kuantum Helios milik Quantinuum dan platform pembangunnya, Nexus, bersama kepakaran sains bahan dan kejuruteraan GE Vernova untuk mengkaji tingkah laku elektron dalam model dipermudah yang relevan kepada bahan superkonduktor.
Apa yang diumumkan
Kerjasama ini berpusat pada model Fermi–Hubbard, iaitu rangka kerja standard untuk mengkaji elektron yang saling berinteraksi. Menurut pengumuman itu, rakan kerjasama tersebut mahu menyiasat mekanisme fizikal yang dikaitkan dengan superkonduktiviti suhu tinggi dan menilai di mana pengkomputeran kuantum mungkin berguna dalam usaha itu.
GE Vernova mendekati topik ini daripada perspektif tenaga industri. Pengumuman itu menyebut kemungkinan aplikasi jangka panjang termasuk penjana yang lebih ringan, motor yang lebih padat, dan infrastruktur kuasa yang boleh membawa lebih banyak elektrik dalam ruang terhad serta lebih tahan terhadap kerosakan. Ia juga menegaskan bahawa halangan praktikal utama masih wujud, termasuk penyejukan, pembuatan, prestasi bahan, dan kos.
Jonathan Owens, saintis kanan dalam fizik bahan pengiraan di GE Vernova, berkata usaha itu bertujuan meneroka persoalan bahan yang sukar sambil membina pemahaman dalaman tentang di mana kaedah kuantum boleh menyumbang.
Butiran teknikal
Superkonduktiviti suhu tinggi sukar dimodelkan kerana ia melibatkan elektron yang saling berinteraksi dengan kuat, yang tingkah laku kolektifnya sukar ditangkap oleh pengkomputeran konvensional. Model Fermi–Hubbard tidak menerangkan sepenuhnya bahan industri, menurut pengumuman itu, tetapi ia digunakan secara meluas sebagai persekitaran ringkas untuk mengkaji fizik asas.
Quantinuum berkata kerja ini akan dibina berasaskan hasil terdahulu daripada penyelidiknya sendiri, yang telah mengukur korelasi pasangan superkonduktor dalam model Fermi–Hubbard yang dijalankan pada Helios, termasuk pasangan gelombang-s dan gelombang-d. Menurut kerangka syarikat itu, eksperimen tersebut menunjukkan keupayaan untuk menyediakan dan menyelidik keadaan kuantum yang relevan kepada kajian superkonduktiviti.
Penyelidikan itu akan menggunakan tawaran tindanan penuh Quantinuum, termasuk akses awan kepada Helios dan persekitaran perisian Nexus. Pengumuman itu menggambarkan Nexus sebagai platform bersatu yang menghubungkan perkakasan dan alat perisian untuk pembangunan serta pelaksanaan aplikasi.
Quantinuum juga merujuk kepada Helios sebagai “komputer kuantum paling tepat di dunia,” iaitu dakwaan yang menurutnya berdasarkan fideliti gerbang dua-qubit setakat 31 Disember 2025.
Mengapa ia penting
Pengumuman ini mencerminkan corak yang biasa dalam pengkomputeran kuantum: menggunakan masalah model yang dipermudah tetapi penting dari segi saintifik sebagai jambatan antara keupayaan perkakasan dan kerelevanan industri. Superkonduktiviti ialah calon semula jadi kerana ia masih belum diselesaikan secara saintifik dalam rejim penting, manakala implikasi praktikalnya terhadap peralatan elektrik mudah dihuraikan.
Bagi GE Vernova, kerjasama ini kelihatan sama banyak tentang pembinaan keupayaan seperti pembangunan produk segera. Pengumuman itu menyatakan syarikat tersebut sebelum ini telah menerbitkan kerja mengenai algoritma kuantum untuk bahan penangkapan karbon menggunakan pemproses kuantum tersimulasi, dan membentangkan program baharu ini sebagai peluasan ke satu lagi bidang penyelidikan bahan.
Bagi Quantinuum, kerjasama itu menawarkan satu kes ujian industri bagi simulasi kuantum, bidang yang sering disebut sebagai padanan jangka panjang yang kukuh untuk perkakasan kuantum.
Perkara yang perlu diperhatikan
Persoalan utama ialah sama ada kerjasama ini menghasilkan wawasan yang melangkaui simulasi bukti konsep. Pengumuman itu berhati-hati dalam hal ini: menterjemahkan hasil daripada model dipermudah kepada bahan praktikal akan memerlukan kerja saintifik dan kejuruteraan yang berterusan.
Langkah berhati-hati itu penting. Rakan kerjasama tersebut tidak mendakwa superkonduktor baharu atau peranti tenaga komersial dalam masa terdekat. Sebaliknya, mereka meletakkan projek ini sebagai usaha untuk menghubungkan kaedah pengkomputeran kuantum dengan persoalan bahan yang relevan kepada industri, dengan menggunakan model teori yang sudah mantap sebagai titik permulaan.
Sumber
Fakta di halaman ini diambil daripada sumber di bawah, diperoleh oleh DesignQuantum.