کامپیوترهای کوانتومی در افق نزدیکتر :درهم تنیده کردن بیش از یک میلیون کیوبیت!

6

از حدود ۳۰ سال پیش که نام کامپیوترهای کوانتومی بر سر زبان ها افتاد، سرعت و دقت آن در انجام محاسباتی که حل آنها برای انسان و کامپیوترهای سنتی، غیرممکن بود، ستایش می شد. اما مشکلی که همیشه در راه عملی کردن این دستگاه وجود داشته، این است که اثرات کوانتومی مقیاس میکروسکوپی را به راحتی نمی توان در مقیاس یک کامپیوتر قدرتمند، رام کرد. حالا تیمی از دانشمندان در ژاپن، توانسته اند بر این مانع غلبه کنند. آنها با استفاده از نور لیزر، تکنولوژی تازه ای را خلق کرده اند که طول عمر کیوبیت های آن نسبت به موارد مشابه قبلی، ۶۰ برابر بیشتر است. از طرفی محققان توانسته اند بیش از یک میلیون سیستم متفاوت فیزیکی را به طور همزمان، درهم تنیده کنند که یک رکورد به حساب می آید. با دیپ لوک همراه باشید…

این پژوهش از آن نظر، یک شاهکار به حساب می آید که ذرات درهم تنیده شده کوانتومی، مانند اتم ها، الکترون ها و فوتون ها، منبع پردازش اطلاعات کوانتومی هستند و در نتیجه برهم نهی و درهم تنیدگی این ذرات کوانتومی، انجام محاسبات بسیار زیاد را به طور همزمان امکان پذیر می کند. نتیجه این پژوهش مهم، این هفته در ژورنال APL Photonics منتشر شد.

یکی از مشکلاتی که تاکنون برسر راه توسعه کامپیوترهای کوانتومی وجود داشت، طول عمر کوتاه کیوبیت ها بود. اما دانشمندان در این پژوهش، این مشکل را حل کرده اند. در واقع آنها می توانند پردازش اطلاعات کوانتومی را در هر بازه زمانی دلخواه، انجام دهند.

کامپیوترهای کوانتومی، نسل بعدی IC ها یا کامپیوترهای مبتنی بر تراشه های سیلیکونی هستند که در حال حاضر بر تکنولوژی پردازش اطلاعات حکمرانی می کنند. کامپیوترهای امروزی از رشته های طولانی صفر و یکی، یعنی همان بیت ها، استفاده می کنند، در حالیکه کامپیوترهای کوانتومی برای پردازش اطلاعات، از کیوبیت ها یا همان بیت های کوانتومی به عنوان واحد ساختاری پردازش اطلاعات، بهره می برند. دو ویژگی شگفت انگیز کوانتومی کیوبیت ها، یعنی درهم تنیدگی و برهم نهی کوانتومی، باعث ظهور قدرت و سرعت خارق العاده ای در کامپیوترهای کوانتومی می شوند.

دانشمندان حالا کشف کرده اند که چگونه درهم تنیدگی را در کامپیوترهای کوانتومی، مدیریت کنند. دانشمندان در ادامه این مسیر نویدبخش، به دنبال ساخت شبکه های دو بعدی و سه بعدی از حالت های درهم تنیده هستند که به آنها توانایی انجام محاسبات کوانتومی توپولوژیکی را خواهد داد.

لینک به مقاله اصلی

زاده ی اردیبهشت ۶۹ و دانشجوی دکترای شیمی کوانتوم محاسباتی در دانشگاه شهید بهشتی است.او علاقمند به دنیای کوانتوم، تکنولوژی، فوتبال و موسیقی (رپ/راک) بوده و علاوه بر سردبیری دیپ لوک، به طراحی وب و نویسندگی در گجت نیوز، بیگ تم و ماهنامه GB جی اس ام مشغول است.

گفتگو۶ دیدگاه

  1. با تشکر از قرار دادن مقاله ی خیلی عالی.
    کوانتوم به سرعت مرز های علم رو گسترش میدهد ولی هنوز برای من جای سوال هس که چرا کسی این رشته رو اونقدرا هم تحویل نمیگیره.

    • ناهید سادات ریاحی

      خواهش میکنم. متاسفانه تکنولوژی های مربوط به این رشته، بسیار پیشرفته و هزینه بر هستند، اما با این وجود هم طیف گسترده ای از تحقیقات و پروژه ها روی کوانتوم تمرکز کردن

  2. اینکه دو بعدی و سه بعدی یک پلتفورم ساخته بشه لزوما نتیجه اش توپولوژیک شدن محاسبات نیست. پاراگراف اخر غلطه

    • ناهید سادات ریاحی

      دوست خوبم، اگه کمی دقت کنید متوجه میشید که منظور من از جمله آخر این بوده که شبکه های دو و سه بعدی، به انجام محاسبات توپولوژیک کمک میکنن (توانایی دانشمندان رو بالا می برن) و چیزی که شما می فرمایید (توپولوژیک شدن نتیجه دو و سه بعدی بودنه) بیان نشده!

ارسال نظر


*