موارد مهم
- تحقیق جدید راهی برای ساخت بیت های کوانتومی با استفاده از کریستال ها کشف کرده است.
- این کشف می تواند به آزادسازی پتانسیل انقلاب محاسبات کوانتومی کمک کند.
- اما کارشناسان می گویند که نباید انتظار داشته باشید که رایانه های کوانتومی به این زودی ها جایگزین لپ تاپ شما شوند.
فیزیکدانان از روش‌های عجیب و غریب تعامل اتم‌ها با یکدیگر برای ساخت رایانه‌های کوانتومی استفاده می‌کنند.
طبق اکتشافات محققان دانشگاه نورث ایسترن، نقص اتمی در برخی از کریستال ها ممکن است به آزادسازی پتانسیل انقلاب محاسباتی کوانتومی کمک کند.دانشمندان گفتند که راه جدیدی برای ساخت بیت کوانتومی با استفاده از کریستال ها کشف کرده اند. پیشرفت‌ها در فناوری‌های کوانتومی، که ویژگی‌های فیزیک کوانتومی به نام درهم تنیدگی را به کار می‌برند، می‌تواند به دستگاه‌های قدرتمندتر و کم‌مصرف‌تر کمک کند.
وینسنت برک، CRO و CSO شرکت محاسباتی کوانتومی کوانتوم اکسچنج در یک مصاحبه ایمیلی به Lifewire گفت: "درهم تنیدگی کلمه ای جذاب برای ایجاد رابطه ای بین ذرات است که باعث می شود آنها به گونه ای عمل کنند که به یکدیگر پیوند خورده اند."
"این رابطه از این نظر خاص است که به اعمال روی یک ذره اجازه می دهد تا روی ذره دیگر تأثیر بگذارد. دقیقاً اینجاست که قدرت محاسبات وارد می شود: وقتی وضعیت یک چیز می تواند تغییر کند یا بر وضعیت چیز دیگر تأثیر بگذارد. در واقع، بر اساس این پیوند درهم تنیدگی دیوانه‌وار، ما قادریم تمام نتایج محاسباتی را تنها در چند ذره نمایش دهیم."
بیت کوانتومی
محققان در مقاله‌ای اخیر در نیچر توضیح دادند که نقص در کلاس خاصی از مواد، به‌ویژه، دی‌کالکوژنیدهای فلزات واسطه دوبعدی، حاوی خواص اتمی برای ساختن یک بیت کوانتومی یا به اختصار کیوبیت است که همان ساختمان است. بلوک برای فناوری های کوانتومی
آرون بانسیل، استاد فیزیک در Northeastern و یکی از نویسندگان مقاله، در این خبر گفت: «اگر بتوانیم یاد بگیریم که چگونه کیوبیت‌ها را در این ماتریس دو بعدی ایجاد کنیم، این کار بزرگ و بزرگی است. انتشار.
Bansil و همکارانش صدها ترکیب مواد مختلف را غربال کردند تا با استفاده از الگوریتم‌های کامپیوتری پیشرفته، آنهایی را بیابند که می‌توانند یک کیوبیت را میزبانی کنند.
"بنسیل گفت: "وقتی به تعداد زیادی از این مواد نگاه کردیم، در پایان، فقط تعداد انگشت شماری از نقص های قابل دوام یافتیم - حدود یک دوجین یا بیشتر." "در اینجا هم جنس و هم نوع عیب مهم است زیرا اصولاً انواع مختلفی از عیوب وجود دارد که می توان در هر ماده ای ایجاد کرد."
یک یافته مهم این است که نقص به اصطلاح «آنتی‌سایت» در فیلم‌های دی‌کالکوژنیدهای فلز واسطه دوبعدی چیزی به نام «اسپین» را با خود حمل می‌کند. بانسیل گفت: اسپین که تکانه زاویه‌ای نیز نامیده می‌شود، ویژگی اساسی الکترون‌ها را توصیف می‌کند که در یکی از دو حالت بالقوه تعریف شده است: بالا یا پایین.
مارک ماتینگلی-اسکات، مدیر عامل EMEA در شرکت محاسبات کوانتومی کوانتوم برلیانس، گفت: یکی از اصول اساسی مکانیک کوانتومی این است که چیزهایی مانند اتم‌ها، الکترون‌ها، فوتون‌ها دائماً به میزان کم یا زیاد برهم کنش دارند. ایمیل.
اگر ما بتوانیم یاد بگیریم که چگونه کیوبیت ها را در این ماتریس دو بعدی ایجاد کنیم، این کار بزرگ و بزرگی است.
رایانه‌های کوانتومی از این وابستگی متقابل بین کیوبیت‌ها، که اساساً ساده‌ترین سیستم مکانیکی کوانتومی ممکن هستند، استفاده می‌کنند تا تعداد راه‌حل‌هایی را که می‌توانیم به طور موازی در هنگام اجرای یک برنامه کوانتومی کاوش کنیم، به شدت افزایش دهند.
جهش کوانتومی
علی رغم پیشرفت اخیر در کیوبیت، انتظار نداشته باشید که رایانه های کوانتومی به این زودی ها جایگزین لپ تاپ شما شوند. مایکل ریمر، استاد فیزیک در دانشگاه اورگان که محاسبات کوانتومی را مطالعه می کند، در ایمیلی به Lifewire گفت که محققان هنوز بهترین سیستم فیزیکی برای ساخت یک کامپیوتر کوانتومی را نمی شناسند.
ریمر گفت: "احتمالاً در دهه آینده، QC جهانی در مقیاس بزرگ وجود نخواهد داشت که بتواند هر مشکل کوانتومی را حل کند." "بنابراین، مردم در حال ساختن نمونه های اولیه با استفاده از "سکوهای" مواد مختلف هستند."
برخی از پیشرفته ترین نمونه های اولیه از یون های به دام افتاده استفاده می کنند، از جمله آنهایی که توسط شرکت هایی مانند ionQ و Quantinuum ساخته شده اند. ریمر گفت: «اینها این مزیت را دارند که همه اتمهای یک نوع (مثلاً سدیم) کاملاً یکسان هستند، یک ویژگی بسیار مفید است.»
برنامه‌های کاربردی آینده برای محاسبات کوانتومی نامحدود هستند، تقویت‌کننده‌ها می‌گویند.
ریمر گفت: "پاسخ به این سوال شبیه پاسخ به همان سوال در مورد کامپیوترهای دیجیتال در دهه 1960 است." هیچ کس در آن زمان جواب را به درستی پیش‌بینی نمی‌کرد، و هیچ‌کس هم اکنون نمی‌تواند این کار را انجام دهد. اما جامعه علمی کاملاً اطمینان دارد که اگر فناوری موفق شود، به همان اندازه تأثیرگذار خواهد بود که انقلاب نیمه‌رسانا در دهه‌های 1990-2000."
