کامپیوتر کوانتومی با استفاده در طراحی جدید یک اتم منفرد با مجموعه‌ای از فوتون‌ها درگیر می‌شود واطلاعات بیشتری را پردازش و ذخیره میکند.
گزارشی از New Atlas نشان می‌دهد که مهندسان دانشگاه استنفورد طراحی جدید و ساده‌تری را برای یک کامپیوتر کوانتومی نشان داده‌اند که می‌تواند به واقعیت تبدیل شدن نسخه‌های عملی این دستگاه کمک کند.
در طراحی جدید یک اتم منفرد با مجموعه‌ای از فوتون‌ها درگیر می‌شود و به آن اجازه می‌دهد تا اطلاعات بیشتری را پردازش و ذخیره کند، و همچنین در دمای اتاق کار کند (بر خلاف نمونه‌های اولیه ماشین‌هایی که توسط شرکت‌هایی مانند گوگل و آی‌بی‌ام توسعه می‌یابند.)
در طراحی جدید از اجزای ساده استفاده شده است
کامپیوترهای کوانتومی به جای یک ها و صفرها یا بیت های محاسبات کلاسیک، به کیوبیت ها متکی هستند. کیوبیت‌ها می‌توانند در سه حالت مختلف وجود داشته باشند - یک، صفر، یا برهم‌نهی یک و صفر به طور همزمان - به این معنی که از نظر تئوری می‌توانند محاسباتی را انجام دهند که برای کامپیوترهای کلاسیک هزاران سال طول می‌کشد تا به آن دست یابند.
اگرچه رایانه‌های کوانتومی ظرفیت انجام چنین کارهای پیچیده‌ای را دارند، اما تاکنون به دلیل حساسیت به گرما و ارتعاشات مانع فعالیت شده‌اند مشکلی که به این معنی است که آنها را باید در دمای نزدیک به صفر مطلق نگه داشت.
تیم استنفورد می‌گوید طراحی آنها بسیاری از پیچیدگی‌ها را که منجر به حساسیت بیشتر نسبت به اختلالات خارجی می‌شود، برطرف میکند. این در اصل یک مدار فوتونیک غول پیکر است که با استفاده از یک کابل فیبر نوری، یک تقسیم کننده پرتو، دو سوئیچ نوری و یک حفره نوری ساخته می شود. اینها برای ساختن دو جزء اصلی دستگاه استفاده می‌شوند: یک حلقه ذخیره‌سازی از کابل فیبر نوری و یک واحد پراکندگی.
بن بارتلت، نویسنده اصلی این پژوهش، می‌گوید: «به طور معمول، اگر می‌خواهید این نوع رایانه‌های کوانتومی بسازید، باید هزاران ساطع کننده کوانتومی را بگیرید، همه آنها را کاملاً غیرقابل تشخیص کنید و سپس آنها را در یک مدار فوتونیک غول پیکر ادغام کنید.» این مطالعه در بیانیه مطبوعاتی توضیح می دهد. در حالی که با این طراحی، ما فقط به تعداد انگشت شماری از اجزای نسبتاً ساده نیاز داریم، و اندازه دستگاه با اندازه برنامه کوانتومی که می‌خواهید اجرا کنید، افزایش نمی‌یابد.»
مهار تله‌پورت کوانتومی
اطلاعات موجود در دستگاه از طریق جهت فوتون ها نمایش داده می شود. یک جهت نشان دهنده، یک جهت دیگر صفر، و هر دو در یک زمان (از طریق اثرات برهم نهی کوانتومی) نشان دهنده حالت سوم هستند. تمام اطلاعات با یک لیزر در یک اتم منفرد، که با فوتون ها در هم پیچیده است، رمزگذاری می شود. از آنجایی که اتم را می توان مجدداً تنظیم کرد و مجدداً مورد استفاده قرار داد، قدرت رایانه را می توان با افزودن فوتون به حلقه به سادگی کاهش داد. این امر نیاز به ساخت چندین گیت منطقی فیزیکی را از بین می برد و در نتیجه پیچیدگی دستگاه را به شدت کاهش می دهد.
بارتلت می‌گوید: «با اندازه‌گیری وضعیت اتم، می‌توانید عملیات را روی فوتون‌ها انتقال دهید.» بنابراین ما فقط به یک کیوبیت اتمی قابل کنترل نیاز داریم و می توانیم از آن به عنوان یک پروکسی برای دستکاری غیرمستقیم همه کیوبیت های فوتونیکی دیگر استفاده کنیم.
شاید یکی از بزرگترین مزایای سیستم جدید تیم استنفورد این باشد که می تواند در دمای اتاق کار کند، به این معنی که ممکن است به کاهش شدید پیچیدگی این ماشین ها کمک کند، که این نیز نوید انقلابی در ظرفیت حل مسئله رایانه ها میباشد.
های فن تک از شما دعوت می کند نظرات خود را در مورد این مقاله به اشتراک بگذارید