کشف راه حلی ساده برای ساختار کامپیوترهای کوانتومی

به گزارش کلیک ، محققان دانشگاه Sussex به دنبال روشی جدید برای ساختن کامپیوترهای کوانتومی در مقیاس بزرگ هستند.

کاربردهای کامپیوترهای کوانتومی شگفت انگیز خواهد بود، آن ها می توانند مواد و راه حل های جدیدی ایجاد کنند که می توانند مشکلات مالی و علمی طولانی مدت را پاسخ دهند. دانشمندان در تلاشند که با استفاده از روش های مختلف مانند یون های به دام افتاده و اتم ها، ذرات نور و مدارهای ابررسانا، کامپیوترهای کوانتومی بسازند. اما این فرایند از لحاط فنی دارای مشکلاتی است.

روش جدید ادعا می کند که ساختن کامپیوترهای کوانتومی با استفاده از یون های به دام افتاده ساده خواهد بود، البته درصورتی که ولتاژ مورد نیاز برای ایجاد گیت های کوانتوم روی ریزتراشه ها بکار بسته شود. پروفسور Winfried Hensinger و گروهش، این تکنیک را در مقاله شان ارائه داده اند.

مقاله یاد شده تحت عنوان "منطق کوانتوم یون های به دام افتاده با میدان های تابش جهانی" که در مجله Physical Review Letters منتشر شده است.

راه حل ساده تر برای کامپیوترهای کوانتومی

به نظر می رسد تکنولوژی جدید بر محدودیت های موجود برای ساخت کامپیوترهای کوانتومی غلبه می کند. این محدودیت ها شامل ردیف کردن یون های به دام افتاده با پرتوهای لیزر به منظور برگرداندن یونها درون بیت های کوانتوم است.

در ایجاد کامپیوترهای کوانتومی در مقیاس بزرگ، بیلیون ها بیت کوانتومی نقش خواهند داشت و بیلیون ها لیزر برای جفت کردن آن ها لازم است که این یک چالش خواهد بود.

در اینجا روش جدیدی توسط دانشمندان در Sussex پیشنهاد شده است. این روش شامل بکار بستن ولتاژ بر روی ریزتراشه های کامپیوترهای کوانتومی به جای ردیف کردن پرتوهای لیزر برای اثر یکسان است.

SebWeidt عضوی از گروه تکنولوژی یون کوانتومی متذکر شد که کامپیوترهای کوانتومی تغییرات اساسی بر روی جامعه خواهند داشت، همانگونه که کامپیوترهای کلاسیک اثرگذار بودند.

او اضافه کرد: "پیشرفت این مرحله تغییر، در تکنولوژی جدید ماجرایی بسیار خوبی بوده است و یقینا نمایشی شگفت انگیز است که در آزمایشگاه انجام می شود."

به عنوان بخشی از شبکه فناوری های اطلاعات کوانتومی، بودجه این طرح توسط دولت بریتانیا تامین می شود.

محدودیت های آدرس دهی محاسبات کوانتومی

درساخت کامپیوترهای کوانتومی در مقیاس بزرگ تکنولوژی یون های به دام افتاده بسیار قابل اطمینان بوده است. با این وجود ایجاد گیت های کوانتوم در یک معماری بر اساس یون با استفاده از میدان های تابش برای میلیون ها یون یک چالش بزرگ بوده است.

این جایی است که اساسا روش های مختلف برای محاسبه یون های به دام افتاده کوانتومی بااهمیت پنداشته می شود.

روش Sussex، همانند معماری ترانزیستور در پردازشگر کامپیوتر کلاسیکی، از ولتاژ کنترل شده روی مکان های گیت منطقی استفاده می کند تا عملیات گیت واقعی را راه اندازی کند.

با توجه به یافته های دانشمندان، یک گیت کوانتومی ابزاری به سادگی قابل اجرا و استفاده در اندازه گیری ها و شبیه سازی هاست.

Hensinger این پیشرفت را "یک تغییردهنده بازی" نامید و اضافه کرد که روش جدید محاسبات کوانتومی را در صنعت و دولت امکان پذیر خواهد کرد. او اضافه کرد: "ما یک کامپیوتر کوانتومی در مقیاس بزرگ را در Sussex خواهیم ساخت و از این تکنولوژی جدید شگفت انگیز بهره خواهیم برد."