ساخت کامپیوتر کوانتومی پیشرفته که با ذرات کمتر محاسبات پیچیده‌تر انجام می‌دهد

خبرگزاری فارس :

 

به گزارش گروه علم و پیشرفت خبرگزاری فارس به نقل از آی‌ای، در ماه می 2022، تیمی از محققان دانشگاه اینسبروک آلمان، دانشگاه RWTH آخن و موسسه تحقیقاتی Forschungszentrum Jülich روشی را پیشنهاد کردند که می تواند منجر به ساخت کامپیوترهای کوانتومی بدون خطا شود. این کامپیوتر شامل یک عملیات محاسباتی است که دو بیت کوانتومی منطقی دارد و می تواند برای هر نوع عملیاتی به کار گرفته شود.

اکنون تیمی در دانشگاه اینسبروک، اتریش، یک کامپیوتر کوانتومی را ساختند که فراتر از اطلاعات باینری صفر و یک است و منابع محاسباتی اضافی را که مدت‌هاست در تقریباً همه دستگاه‌های کوانتومی امروزی پنهان مانده بودند، باز می‌کند. مارتین رینگباوئر، فیزیکدان تجربی از اینسبروک اتریش، توضیح داد: اجزای سازنده کامپیوترهای کوانتومی چیزی بیش از صفر و یک هستند. محدود کردن آنها به سیستم‌های باینری مانع از آن می‌شود که این دستگاه‌ها به اندازه پتانسیل واقعی خود عمل کنند.

این تیم یک کامپیوتر کوانتومی ساختند که می‌تواند محاسبات دلخواه را با ارقام کوانتومی (qudits) انجام دهد و قدرت محاسباتی بیشتری را با ذرات کوانتومی کمتر دارد.

در کامپیوتر کوانتومی اینسبروک، اطلاعات در اتم‌های کلسیم به دام افتاده ذخیره می‌شود. هریک از این اتم‌ها به طور طبیعی دارای هشت حالت مختلف هستند که معمولا تنها دو مورد از آنها برای ذخیره اطلاعات استفاده می‌شود. در واقع، تقریبا تمام کامپیوترهای کوانتومی موجود، به حالت های کوانتومی بیشتر از آنچه برای محاسبات استفاده می کنند، دسترسی دارند.

استفاده از پتانسیل کامل اتم ها

با مهندسی یک کامپیوتر کوانتومی که می تواند از پتانسیل کامل این اتم ها استفاده کند، فیزیکدانان کامپیوتری برتر ساخته اند که می تواند به دستاوردهای بسیار بیشتری دست یابد و در عین حال به اندازه همتایان معمولی خود قابل اعتماد باشد. توماس مونز، سرپرست تیم تحقیق گفت: سیستم‌های کوانتومی به طور طبیعی بیش از دو حالت دارند و ما نشان دادیم که می‌توانیم همه آنها را به خوبی کنترل کنیم.

چیزی که این پیشرفت جدید را سودمندتر می کند این است که بسیاری از کارهایی که به رایانه های کوانتومی نیاز دارند، مانند مسائل فیزیک، شیمی یا علم مواد، به طور طبیعی به زبان کوانتومی نیز بیان می شوند.


ساخت کامپیوتر کوانتومی پیشرفته که با ذرات کمتر محاسبات پیچیده‌تر انجام می‌دهد