روش جدید سیم کشی سه بعدی برای کنترل بیت های کوانتومی

دستاورد محققان موسسه محاسبات کوانتومی (IQC) در دانشگاه واترلو، گامی مهم در مسیر تحقق رایانه های کوانتومی مقیاس پذیر محسوب می شود.

سوکت کوانتومی یک روش سیم کشی است که از سیم کشی سه بعدی بر پایه میله های فنری برای مشخص کردن کیوبیت های منفرد استفاده می کند. این روش، دستگاه های الکترونیک کلاسیک را به مدارهای کوانتومی متصل کرده و از قابلیت توسعه پذیری از محدوده فعلی یک کوابیت تا چند هزار کوابیت برخوردار است.

یکی از روش های امیدوارکننده انجام معماری محاسبات کوانتومی مقیاس پذیر، استفاده از کیوبیت ابررسانا است که با مدارهای الکترونیک موجود در رایانه های کلاسیک (با دو وضعیت 0 و 1) مشابهت دارد.

سوکت کوانتومی یک روش سیم کشی است که از سیم کشی سه بعدی بر پایه میله های فنری برای مشخص کردن کیوبیت های منفرد استفاده می کند.

مکانیک کوانتومی، امکان آماده سازی کیوبیت در وضعیت انطباق یا سوپرپوزیشن (superposition) را فراهم می کند و این بدان معناست که کیوبیت می تواند به طور همزمان در وضعیت 0 و 1 باشد. برای مقداردهی کیوبیت در وضعیت 0، کیوبیت های ابررسانا درون یک کرایوستات به دمایی نزدیک به 273- می رسند.

برای کنترل و اندازه گیری کیوبیت های ابررسانا، محققان از پالس های مایکروویو استفاده می کنند. این پالس ها معمولا از منابع و ژنراتورهای پالس، از طریق یک شبکه از کابل های متصل کننده کیوبیت ها در محیط سرد کرایوستات به دستگاه های الکترونیک در دمای اتاق ارسال می شوند.

شبکه کابل ها که نیازمند دسترسی به کیوبیت های داخل کرایوستات است، یک زیرساخت بسیار پیچیده بوده و یک مانع مهم در تحقق معماری محاسبات کوانتومی محسوب می شود.

به گفته ماتئو ماریانتونی، دانشجوی دکتری دانشگاه واترلو و یکی از نویسندگان این مطالعه، تمامی اجزای سیم در سوکت کوانتومی به گونه ای طراحی شده اند که در دماهای بسیار پایین نیز کار کرده و از عملکرد خوبی در طیف مایکروویو   برخوردارند؛ می توان از سوکت کوانتومی برای کنترل دستگاه های ابررسانا که یکی از مراحل مورد نیاز برای توسعه فناوری محاسبات کوانتومی مقایس پذیر محسوب می شود، استفاده کرد.

نتایج این دستاورد در journal Physical Review Applied منتشر شد.

 

منبع: eurekalert

ترجمه: معصومه سوهانی

No tags for this post.