اگر علاقه‌مند به دنیای علم و فناوری باشید جالب است بدانید نظری جدید برای تجزیه‌وتحلیل مدارهای ابررسانای بزرگ توسعه داده شده می‌تواند پیشرفت مهمی برای مقابله با نویز کوانتومی باشد.
با های فن تک همراه شوید تا با این ابزار جدید آشنا شوید.
نسل بعدی محاسبات و پردازش اطلاعات در دنیای جالب مکانیک کوانتومی نهفته است، و انتظار می رود رایانه های کوانتومی قادر به حل مشکلات بزرگ و بسیار پیچیده ای باشند که از توان قوی ترین ابررایانه های امروزی خارج است.
ابزارهای تحقیقاتی جدیدی برای پیشرفت این زمینه و توسعه کامل کامپیوترهای کوانتومی مورد نیاز است. در حال حاضر محققان دانشگاه نورث وسترن یک ابزار نظری برای تجزیه و تحلیل مدارهای ابررسانای بزرگ ایجاد و آزمایش کرده اند. این مدارها از بیتهای کوانتومی ابررسانا یا به اصطلاح کیوبیتها که کوچکترین واحدهای یک کامپیوتر کوانتومی، برای ذخیره اطلاعات استفاده می کنند.
اندازه مدار بسیار مهم است زیرا حفاظت در برابر سر و صدای مضر به قیمت افزایش پیچیدگی مدار به وجود می آید. در حال حاضر ابزارهای کمی وجود دارد که به مدلسازی مدارهای بزرگ بپردازد و روش شمال غربی را به سهم مهمی در جامعه تحقیقاتی تبدیل کند.
ینس کوچ، دانشجوی مقطع فوق لیسانس در گروه تحقیقاتی نورث‌وسترن و متخصص کیوبیت‌های ابررسانا، میگوید:
چارچوب ما با الهام از روش‌هایی که در ابتدا برای مطالعه الکترون‌ها در بلورها توسعه یافته بود و به ما اجازه می‌داد پیش‌بینی‌های کمی برای مدارهایی که قبلاً دسترسی به آن‌ها سخت یا غیر ممکن بود، به دست آوریم.
کوچ، استادیار فیزیک و نجوم در دانشکده هنرها و علوم واینبرگ، عضو مرکز مواد و سیستمهای کوانتومی ابررسانا ((SQMSو مرکز طراحی مشترک برای مزیت کوانتومی (( C2QA است. هر دو مرکز ملی سال گذشته توسط وزارت انرژی آمریکا ( (DOE تأسیس شد. SQMS بر ساخت و بکارگیری یک کامپیوتر کوانتومی فوق پیشرفته بر اساس فناوری های ابررسانا متمرکز شده است. C2QA در حال ایجاد ابزارهای اساسی لازم برای ایجاد سیستم های رایانه ای کوانتومی مقیاس پذیر، توزیع شده و مقاوم در برابر خطا است
کوچ در این رابطه میگوید: «ما مفتخریم که در مأموریت‌های انجام‌شده توسط این دو مرکز DOE مشارکت داشته باشیم و بر دیده شدن نورث‌وسترن در زمینه علم اطلاعات کوانتومی بیفزاییم.»
در مطالعه خود، محققان شمال غربی استفاده از ابزار نظری خود را با استخراج اطلاعات کمی از مدار محافظت شده که با استفاده از تکنیک های استاندارد دست نیافتنی نشان می دهد.
محققان بطور خاص کیوبیت های محافظت شده را مورد مطالعه قرار دادند. این کیوبیت ها از نظر طراحی از سر و صدای مضر محافظت می شوند و می توانند زمان های انسجام (مدت زمان نگهداری اطلاعات کوانتومی) را که بسیار طولانی تر از کیوبیت های پیشرفته کنونی است، به ارمغان بیاورد.
این مدارهای ابررسانا لزوماً بزرگ هستند و ابزار شمال غربی وسیله ای برای اندازه گیری رفتار این مدارها است. برخی از ابزارهای موجود وجود دارد که می توانند مدارهای ابررسانای بزرگ را تجزیه و تحلیل کنند، اما هر کدام تنها در شرایطی که شرایط خاصی برآورده شود به خوبی کار می کند. روش شمال غربی مکمل است و زمانی خوب کار می کند که این ابزارهای دیگر ممکن است نتایج نامطلوب تری را به همراه داشته باشند.
های فن تک از شما دعوت می کند نظرات خود را در مورد این مقاله به اشتراک بگذارید.