پارادایم اطلاعات باینری شکسته شد
فیزیکدانان یک کامپیوتر کوانتومی جدید ساخته اند که از طیف وسیعی از اتم ها استفاده می نماید.
به گزارش تعمیرکار به نقل از ایسنا و به نقل از آی ای، اخیراً پیشرفت های کوانتومی زیادی انجام شده است که هر کدام نویدبخش پیشرفت های کلیدی برای این تکنولوژی جدید هستند.
در ماه مه ۲۰۲۲، تیمی از پژوهشگران دانشگاه "اینسبروک" اتریش، دانشگاه "RWTH آخن" و موسسه تحقیقاتی "فورشونگ سنتروم یولیش"(Forschungszentrum Jülich) در آلمان، روشی را پیشنهاد کردند که می تواند منجر به ظهور کامپیوتر های کوانتومی بدون خطا شود. این روش شامل یک عملیات محاسباتی است که شامل دو بیت کوانتومی منطقی است و می تواند برای هر نوع عملیاتی به کار گرفته شود.
سپس همین چهار روز پیش، دانشمندان با کمک مالی بنیاد "سایمونز"، فازی از ماده را تولید کردند که به شکلی رفتار می کند که گویا در ابعاد دو زمانه وجود دارد و گزارش دادند که اطلاعات ذخیره شده در فاز جدید عجیب ماده بمراتب بیش از اطلاعاتی که با تنظیمات معمولی هم اکنون در کامپیوتر های کوانتومی ذخیره می شوند، در مقابل خطا محافظت می شود.
شکستن الگوی صفر و یک
حالا تیم دانشگاه "اینسبروک" اتریش، یک کامپیوتر کوانتومی را مهندسی کرده است که فراتر از اطلاعات باینری - صفر و یک - رفته است و منابع محاسباتی اضافی را که مدت هاست در تقریباً همه دستگاه های کوانتومی امروزی پنهان مانده بودند، باز می کند.
"مارتین رینگباوئر" فیزیکدان تجربی از دانشگاه "اینسبروک" توضیح داد: اجزای سازنده کامپیوتر های کوانتومی چیزی بیش از صفر و یک هستند. محدود کردن آنها به سیستم های باینری مانع از آن می شود که این دستگاهها به پتانسیل واقعی خود برسند.
این تیم یک کامپیوتر کوانتومی ساخته است که می تواند محاسبات دلخواه را با ارقام کوانتومی(qudits) انجام دهد و در نتیجه قدرت محاسباتی بیشتری را با ذرات کوانتومی کمتر فراهم آورد.
اما این پژوهشگران چگونه این کار را کردند؟ بیانیه آنها شرح می دهد:
در کامپیوتر کوانتومی اینسبروک، اطلاعات در اتم های کلسیم به دام افتاده ی منفرد ذخیره می شود. هر یک از این اتم ها بطور طبیعی دارای هشت حالت مختلف هستند که به طور معمول تنها دو مورد از آنها برای ذخیره اطلاعات استفاده می شود. در حقیقت حالا تقریباً تمام کامپیوتر های کوانتومی موجود، به حالت های کوانتومی بیش از آنچه برای محاسبات استفاده می نمایند، دسترسی دارند.
استفاده از پتانسیل کامل اتم ها
فیزیکدانان با مهندسی یک کامپیوتر کوانتومی که می تواند از پتانسیل کامل این اتم ها استفاده نماید، یک کامپیوتر کوانتومی کامپیوتری برتر ساخته اند که می تواند به دستاوردهای بسیار بیشتری برسد و در عین حال به اندازه همتایان معمولی خود قابل اعتماد باشد.
"توماس مونز" سرپرست تیم تحقیق اظهار داشت: سیستم های کوانتومی بطور طبیعی بیش از دو حالت دارند و ما نشان دادیم که می توانیم همه آنها را به خوبی کنترل نماییم.
چیزی که این پیشرفت جدید را سودمندتر می کند این است که خیلی از کارهایی که به کامپیوتر های کوانتومی نیاز دارند، مانند مسائل فیزیک، شیمی یا علم مواد، بطور طبیعی به زبان qudit نیز بیان می شوند.
"رینگباوئر" توضیح داد: کار با چیزی بیش از صفر و یک ها نه فقط برای کامپیوتر کوانتومی بلکه برای کاربردهای آن بسیار طبیعی است و به ما این امکان را می دهد که پتانسیل واقعی سیستم های کوانتومی را آزاد نماییم.
اما آیا این پیشرفت می تواند آن توسعه ای باشد که در نهایت محاسبات کوانتومی را به پتانسیل واقعی خود می رساند؟ گذشت زمان به همه چیز پاسخ خواهد داد.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب