Quantum-processor draait op 10 zettahertz

[CyberTijn]

Ik kwam op WebWereld dit opmerkelijke bericht tegen:

Maandag, 17 juni 2002 - Wetenschappers van het NIST is het gelukt om de transistors van een chip te verkleinen tot moleculair niveau.

Hedendaagse computerchips bestaan uit miljoenen transistors die twee standen hebben: aan of uit. De in ontwikkeling zijnde processor gebruikt voor het maken van schakelingen gerangschikte ionen.

Bestwel interessant voor een beetje tweaker lijkt mij Wie kan hier iets meer over vertellen ? Het artikel op WebWereld is namelijk nogal wat onduidelijk voor mij als leek

Nouja misschien interessant leesvoer voor geinteresseerden.

[Yoozer]

doe een search op 'onderwerp & inhoud' op 'nanotechnologie', and have a ball!

andere goede bronnen zijn de sci. newsgroups (google).

[Confusion]

Niet echt niveau W&L. We lezen allemaal de frontpage hoor.

[Verwijderd]

Ff zinloze post verwijderd. Nexus, niet meer doen alsjeblieft...

En CijberTijn, hoewel je openingspost niet voldoet aan de eisen die W&L daaraan stelt, laat ik hem ff open - Ik zie even aan of dit nog ergens op gaat lijken, anders gaat het dicht. Je kan dit voorkomen door alsnog een goede post neer te zetten waarin je verklaart welke kant je op wilt met dit topic. Leesvoer hebben de aanwezigen hier op W&L genoeg...

Ik snap best dat het principe "quantumcomputer" voor iemand die daarin niet is ingewijd, hoogst onbegrijpelijk is, maar we kunnen je moeilijk helpen dit beter te begrijpen als je niet aangeeft wat je niet snapt. Stel daarom concrete vragen. "Wie kan hier iets meer over vertellen" is te vaag.

nogmaals, ik zie het eventjes aan, maak er wat van

nog ff het complete nieuwsbericht.

Quantum-processor draait op 10 zettahertz

Maandag, 17 juni 2002 - Wetenschappers van het NIST is het gelukt om de transistors van een chip te verkleinen tot moleculair niveau.

Hedendaagse computerchips bestaan uit miljoenen
transistors die twee standen hebben: aan of uit. De in ontwikkeling zijnde processor gebruikt voor het maken van schakelingen gerangschikte ionen.

Deze ionen zijn niet alleen in staat om 'aan' of 'uit' geschakeld te worden. Ze kunnen ook tegelijk meerdere verbindingen met verschillende waarden aangaan. Dit maakt het mogelijk om uiterst geavanceerde berekeningen uit te voeren.

Zettahertz
De nieuwe quantum-processor draait in theorie op een snelheid van tien Zettahertz. Na megahertz komt gigahertz, terahertz, petahertz, exahertz en dan pas zettahertz. In theorie, want de processor is (nog) niet vervaardigd. Waar de quantum-processor voor een ingewikkelde wiskundige berekening één seconde nodig heeft zouden huidige processors weken tot maanden nodig hebben. Het experiment was bedoeld om te kijken of het mogelijk is om een transistor te verkleinen.

Volgens kenners is duidelijk dat het om een fundamentele andere techniek gaat dan tot nu wordt gebruikt in electronica.

Volgens de onderzoekers van het National Institute of Standards and Technology schept dit wel een mogelijkheid om dit soort chips in de toekomst te vervaardigen. Volgens diezelfde onderzoekers duurt het minstens nog tien jaar voordat deze chips eventueel hun intrede doen op de consumentenmarkt.

[QUILIX]

Even een vraagje. Dus 1 Zettaherz (1 Zhz) is 1 biljoen Gigaherz (1.000.000.000.000 Ghz)? En dat binnen 10 jaar? Ik weet veel van moleculaire nanotechnologie, maar binnen 10 jaar is wel erg snel.

[zerok]

klinkt opzich grappig maar wat heb je hier aan?
Ik denk dat deze computer bij 100 % idle zou draaien. Voor bedrijfen is dit wel makelijk. Maar thuis?? dan kan je wel perfect 3d games spelen enzo maar verder? verder moet de andere hardware ook met sprongen vooruit gaan wil het nuttig zijn. bij voorbeeld dat je met vr kan computeren dan zie ik het nut er van in anders niet echt.

[wicher|IA]

Op dinsdag 18 juni 2002 00:19 schreef QUILIX het volgende:
Even een vraagje. Dus 1 Zettaherz (1 Zhz) is 1 biljoen Gigaherz (1.000.000.000.000 Ghz)? En dat binnen 10 jaar? Ik weet veel van moleculaire nanotechnologie, maar binnen 10 jaar is wel erg snel.

je kan het niet zomaar op deze manier vergelijken denk ik.
Het werkt op een heel andere manier.

Dat die 10 ZHz wordt genoemd lijkt me ook meer omdat het grappig klinkt dan dat de simpele nieuwslezer er daadwerkelijk wat aan heeft.

[Polaris]

Op maandag 17 juni 2002 22:55 schreef Fused het volgende:
Niet echt niveau W&L. We lezen allemaal de frontpage hoor.

En voor wie dat nog niet heeft gedaan is hier dan de link: http://www.tweakers.net/nieuws/22187

[Wouter Tinus]

Ik geloof dat die zettahertz niet 'echt' is.

Omdat quantumcomputers fundamenteel anders werken kunnen bepaalde berekeningen (heel erg ontzettend) veel sneller gedaan worden dan met een normale computer. De rekentijd voor sommige algoritmes neemt op de huidige PC's ieder stap exponentieel toe, terwijl deze op een quantumcomputer linear zou toenemen.

Als je dus met een normale computer de quantum-methode wil 'bijhouden' zou je wel eens 10 zettahertz nodig kunnen hebben, maar ik geloof niet dat er in die quantumcomputer echt 'onderdelen' met die frequentie bewegen/schakelen (want volgens mij is dat uberhaubt niet mogelijk met zo'n snelheid).

[Yoozer]

Op dinsdag 18 juni 2002 00:19 schreef QUILIX het volgende:
Even een vraagje. Dus 1 Zettaherz (1 Zhz) is 1 biljoen Gigaherz (1.000.000.000.000 Ghz)? En dat binnen 10 jaar? Ik weet veel van moleculaire nanotechnologie, maar binnen 10 jaar is wel erg snel.

de wet van moore gaat over transistors, en is als model niet meer helemaal geschikt. ook moet je in de gaten houden dat x86 cpu's CISC's zijn - en dus enkele klokslagen nodig hebben voor een complexe berekening. voor hetzelfde kan deze ZHz (haha!) cpu alleen maar een ADD A,1 doen.

ik vraag me dan wel af of je geen last van interferentie krijgt door deze hoge frequentie.

"Rather than swinging once per second, like the grandfather clock, Cesium 133 atoms oscillate at a rate of 9,192,631,770 times a second." (atoomklok - 1 seconde per 30 miljard jaar 'onnauwkeurig')

dat is dus 9,192,631,770 Hz, oftewel 9,2 terahertz. (ik weet niet of cesium 'langzaam' is. ). ik weet wel dat dit een hoop lager is dan 1 Zhz.

je doet er nog steeds 1 x 10e88 seconden over om tot een googol te tellen .

[Polaris]

Het is natuurlijk ook nog maar de vraag of er met deze technologie wel een bruikbare computer te bouwen valt. De aanwezigheid van snelle schakelelementen alleen is daarvoor echt niet genoeg. Herinnert men zich nog de Josephson schakelaars uit de jaren tachtig? Supersnel, en er werd een gouden toekomst voorspeld voor de Josephson computer. Het is nooit wat geworden. Niet te vroeg juichen dus.

[Verwijderd]

Quantumcomputers zoouden vooral voor bepaalde doelen erg snel zijn. Bijvoorbeeld voor het ontbinden van een getal in priemgetallen of de korste routen door heel veel punten vinden. Een quantumcomputer zou veel hedendaagse codes binnen secondes hebben gekraakt. Maar bij bepaalde andere problemen is een quantumcomputer niet veel sneller dan zijn huidige tegenhangers. Bij quantumcomputers moet er ook heel anders geprogrammeerd worden. Dus niet meer met IF dit DAN dat.

[dr.lowtune]

Voor als nog moet men dus kijken of zo'n processor dus op (efficiente) wijze te fabriceren is. Dan komt de vraag of het ook voor de grote markt beschikbaar komt. En dan vraag ik me echt af of ik dit binnen 30 jaar in mijn pc-kassie heb hangen...

[Verwijderd]

Op dinsdag 18 juni 2002 11:04 schreef Yoozer het volgende:

[..]

(bla)

"Rather than swinging once per second, like the grandfather clock, Cesium 133 atoms oscillate at a rate of 9,192,631,770 times a second." (atoomklok - 1 seconde per 30 miljard jaar 'onnauwkeurig')

dat is dus 9,192,631,770 Hz, oftewel 9,2 terahertz. (ik weet niet of cesium 'langzaam' is. ). ik weet wel dat dit een hoop lager is dan 1 Zhz.

9,192,631,770
G,..M,..K,..0
Gigaherts dus, geen terrahertz.

Nog twee tot drie jaar volgens Moore.

[Yoozer]

je hebt gelijk.

maar laten we eens aannemen hoeveel afstand je in die tijd kunt afleggen op lichtsnelheid.

1 Zhz = 1.000.000.000.000.000.000.000 (10e+21) hertz.

1 Ghz = 1.000.000.000 (10e+9) hertz.

1 meter = de afstand die het licht gedurende 1/299792458 seconde aflegt, oftewel; lichtsnelheid = 299.792.458 meter per seconde.

in een Zhz clock-cycle zou er dus maximaal een afstand van 0,000000000000299792458 meter afgelegd kunnen worden, oftewel 0,000299792458 nanometer. (oftewel krap 106 keer de straal van een electron.)

en da's niet ver, om het maar eens in hans-teeuwen termen te zeggen. om aan te nemen dat er uberhaupt iets gebeurt met electronen : die zijn 2.82 x 10e-15 meter groot, oftewel 0,00000282 nanometer. mwah. leuk, cijfertjes. plaatst 't allemaal een beetje in proportie.

ik heb einstein altijd al een beetje een mispunt gevonden door die barriere van de lichtsnelheid "ondoordringbaar" te noemen. maar ja, daar heet 't ook een quantumcomputer voor.

_{feel free to correct any kind of mathematical errors. windows calc sucks}

[Verwijderd]

in een Zhz clock-cycle zou er dus maximaal een afstand van 0,000000000000299792458 meter afgelegd kunnen worden, oftewel 0,000299792458 nanometer. (oftewel krap 106 keer de straal van een electron.)

1 cijfertje achter de rij nullen was ook wel nauwkeurig genoeg geweest hoor

Maar serieus, als je bedenkt dat de atoomstraal van een gemiddeld atoom in de orde van grootte van tienden van nanometers ligt, is dit getal, ongeveer 3 duizendste daarvan, veel te klein. Een conventionele processor zal nooit dit soort snelheden kunnen halen.

Een quantumcomputer haalt ze btw ook niet, die zal niet heel veel sneller zijn dan huidige processoren als je kijkt naar de tijd die het kost om 1 operatie uit te voeren. Maar omdat een quantumcomputer veel minder operaties nodig heeft om bepaalde berekeningen uit te voeren, haalt hij bij sommige bewerkingen enorme snelheden. In theorie natuurlijk, want er is er nog nooit een gebouwd...

[Verwijderd]

Op dinsdag 18 juni 2002 11:13 schreef polaris het volgende:
Herinnert men zich nog de Josephson schakelaars uit de jaren tachtig? Supersnel, en er werd een gouden toekomst voorspeld voor de Josephson computer. Het is nooit wat geworden.

Kan ik me vaag herinneren; waren dat niet schekelingen die werkten op temperaturen vlakbij 0 Kelvin ?

Errug lastig, zo'n omgeving...

[Polaris]

Op woensdag 19 juni 2002 12:09 schreef Metallator het volgende:

[..]

Kan ik me vaag herinneren; waren dat niet schekelingen die werkten op temperaturen vlakbij 0 Kelvin ?

Errug lastig, zo'n omgeving...

Dat klopt. Ze moesten supergeleidend zijn, dus zeer diep gekoeld. Dat zal wel *een* van de factoren zijn die het systeem genekt hebben.

[Yoozer]

Op woensdag 19 juni 2002 12:09 schreef Metallator het volgende:

[..]

Kan ik me vaag herinneren; waren dat niet schekelingen die werkten op temperaturen vlakbij 0 Kelvin ?

Errug lastig, zo'n omgeving...

waarom 'lastig'? cpu's hebben geen (mechanisch) bewegende delen. daarom zijn ze ook daarna zich op materialen gaan storten die supergeleiden (of er dicht bij komen) op 'hogere' temperaturen.

bij DSM hebben ze van een leiding 'overgebleven' vloeibare stikstof een 286 cpu op 150 mhz. laten draaien. natuurlijk komt dit eerder op extreme koeling neer, en niet supergeleiding, maar als je een niet-overclockte cpu nou eens met zoiets zou koelen, zou je het verschil dan merken?

het probleem met supergeleiding en dunne 'draadjes' zoals ik ze voor het gemak maar even noem is, zoals een van de wetenschappers zei, "the numbers change". m.a.w., je krijgt allemaal bijverschijnselen waarvoor gecompenseerd moet worden.

[Verwijderd]

Op woensdag 19 juni 2002 18:51 schreef Yoozer het volgende:

bij DSM hebben ze van een leiding 'overgebleven' vloeibare stikstof een 286 cpu op 150 mhz. laten draaien.

Aha !! Daarom wilden ze bij NASA die ouwe XT-chips graag hebben: in de ruimte is koeling genoeg

Maar wat ik bedoelde, is dat het gemiddelde bedrijf zo'n omgeving bijna niet kan namaken. Je zou kunnen zeggen: wat moet een gemiddeld bedrijf met een "10 zettahertz" ??, maar dat zeiden ze vroeger dus ook van de 386.

(En hier wou ik het graag bij laten, want ik raak langzaamaan off-topic)

[Yoozer]

leuk dat je dit aanhaalt - in de ruimte is inderdaad koelte genoeg. beter nog, als je een satelliet ter grootte van een hangar of zo naar boven kan brengen met zonnepanelen, met cpu's bestand tegen kosmische straling (volgens mij was dat het issue - huidige cpu's waren te gevoelig) kun je een supercomputer bouwen die zichzelf min of meer kan bedruipen.

als blijkt dat deze quantumcomputer geen last heeft dan de straling (voor welke reden dan ook), of omdat ze om de straling heen weten te werken, zou je een rekencentrum daarboven laten kunnen dobberen. (waardoor wordt kosmische straling op aarde tegengehouden? atmosfeer-simulatie?)

in singulariteitsterminologie wordt het een 'jupiter-brain' genoemd - een computer met het formaat van een planeet. natuurlijk kunnen we starten met formaatje MIR, als we willen.

maar nu dobber ik zelf een beetje OT.