تراشه کوانتومی کامپیوترهای قویتر را نوید می دهد

پردازنده کوانتومی چهار کوبیتی حق نشر عکس ERIK LUCERO
Image caption این تراشه 6 در 6 سانتی متری سانتی متری حاوی 9 دستگاه کوانتوم است

نتایج یکی از پیچیده ترین تلاش ها برای حرکت به سوی یک کامپیوتر کوانتومی در نشست انجمن فیزیک آمریکا در شهر دالاس به نمایش گذاشته شده است.

در این شیوه برای انجام محاسبات از "حالت کوانتوم" ماده استفاده می شود به صورتی که اگر در ابعاد وسیعتر به کار گرفته شود می تواند کامپیوترهای کنونی را جا بگذارد.

این تراشه شش سانتی متری در شش سانتی متری حاوی 9 دستگاه کوانتوم از جمله 4 "بیت کوانتومی" است که محاسبات را انجام می دهد.

تیم سازنده این وسیله گفت که امکان افزایش آن به 10 بیت کوانتومی در سال جاری وجود دارد.

کامپیوترهای کوانتومی به جای استفاده از یک ها و صفرها که در کامپیوترهای دیجیتالی به کار می رود، از وضعیتی موسوم به "سوپرپوزیسیون" استفاده می کنند - وضعیتی از ماده که می توان آن را به طور همزمان یک و صفر دانست.

به یک معنی، یکی از حیله های محاسبه کوانتومی انجام محاسبات در همه وضعیت های سوپرپوزیسیون به طور همزمان است. با تنها یک بیت کوانتومی، یا کوبیت، اختلاف زیاد نیست اما با افزایش شمار کوبیت ها تفاوت چشمگیر می شود.

گفته می شود که اگر شمار کوبیت ها به 100 برسد کامپیوترهای کوانتومی را قابل رقابت می کند.

اریک لوسرو از دانشگاه کالیفرنیا در سانتا باربارا در این کنفرانس گفت: "خیلی هیجان آور است که ما اکنون به نقطه ای رسیده ایم که اگر بخواهیم یک پردازنده کوانتومی بسازیم از این صحبت کنیم که از چه ساختاری استفاده خواهیم کرد."

ابداع مهم این تیم یافتن راهی برای قطع کامل تماس ها (اینتراکسیون) میان عناصر مدار کوانتومی بود.

وضعیت های کوانتومی ظریفی که آنها ایجاد می کنند باید بدون آنکه نابود شود دستکاری، جابجا و ذخیره شود.

جان مارتینیس از دانشگاه کالیفرنیا که این تحقیقات را هدایت کرده است به بی بی سی گفت: "این مشکلی است که برای سه یا چهار سال درباره اش فکر کرده ایم، اینکه چطور باید تماس ها را قطع کرد. حالا این مشکل حل شده و این عالی است - اما خیلی چیزهای دیگر هم هست که باید انجام دهیم."

کوبیت ها و قطعات

راه حلی که این تیم پیدا کرده تحت عنوان معماری "رزکیو" (RezQu) معرفی شده است. این اساسا نقشه یک کامپیوتر کوانتومی است و چندین مقاله ارائه شده در کنفرانس دالاس، چگونگی استفاده از آن را نشان داد.

پروفسور مارتینیس گفت: "این برای من خوب است چون می دانم چگونه آنها را کنار هم بچینم. می دانم چگونه طراحی اش کنم و بعد می توانم برگردم و سعی کنم همه بخش ها را بهینه کنم."

به نظر می رسد که "رزکیو" در یک زمینه مهم برتری داشته باشد - قابلیت گسترش ابعاد - که آن را به کاندیدای خوبی برای بدل شدن به مدارهای خیلی پیچیده تر که سازنده کامپیوتر کوانتوم خواهد بود بدل می کند.

آقای لوسرو به بی بی سی گفت: "ما در آستانه دستیابی عملی به یک کامپیوتر کوانتومی قرار داریم."

او می گوید که جهان بیت های کوانتومی ابررسانه ای 10 سال قبل حتی وجود نداشت.

او می افزاید: "ما هنوز فاصله زیادی از یک کامپیوتر کوانتومی در ابعاد وسیع داریم اما همین هم به نظرم پیشرفتی سریع است."

مطالب مرتبط