کامپیوترهای کوانتومی، یک قدم تا واقعیت

«آندرئا مورلو» از دانشگاه نیو ساوت ولز استرالیا و گروهش در پژوهشی جدید، دست به طراحی مجدد کیوبیت زده‌اند که کوچکتری واحد اطلاعات کوانتومی است. این طراحی می‌تواند برخی مشکلات را در ساخت کامپیوترهای کوانتومی در مقایس اتمی برطرف کند.

در حال حاضر ساخت این کامپیوترها با مبنای سیلیکون بسیار دشوار است، چون کیوبیت‌ها باید بسیار به هم نزدیک باشند، تا بتوانند با هم رابطه برقرار کنند. این موضوع باعث می‌شود فضای کوچکی برای ساخت یک کوانتوم کامپیوتر عملی باقی بماند. اما با ترکیب کردن الکترون و هسته‌ها در یک کیوبیت، گروه مورلو و گروهش فکر می‌کنند راهی برای برقراری ارتباط بین کیوبیت‌ها در فواصل بسیار طولانی‌تر از حالت اولیه یافته‌اند:« این به شما اجازه می‌دهد چیزهای دیگری بین کیوبیت‌ها جای دهید». این را مورلو می‌گوید.

تا به حال بیشتر کیوبیت‌ها سیلیکون- پایه از یک الکترون یا هسته یک اتم فسفر  ساخته می‌شدند. اما در طراحی جدید از هردوی هسته و الکترون اتم فسفر برای ساختان یک کیوبیت در لایه سیلیکون استفاده شده است. کیوبیت‌ها در سیستم سیلیکونی از طریق میدان الکتریکی فعالیت می‌کنند. اما با طراحی جدید گروه مورلو نشان دادند، افزایش فواصل این میدان‌های مغناطیسی ممکن است و این کار را می‌توان با کشیدن و دور کردن الکترون از هسته اتم به فواصل دورتر انجام داد.

این دست‌آورد بر دو مشکل اصلی که حرکت کامپیوترهای کوانتومی سیلیکون پایه را متوقف کرده بود، غلبه می‌کند و به محققان اجازه می‌دهد، سرانجام کامپیوتر کوانتومی با هزاران کیوبیت بسازند. با این حال کیوبیت‌ها سیلیکون پایه تنها کاندیداها ساخت کوانتوم کامپیوتر نیستند. گوگل در حال ساخت چیپ‌های کوانتومی بر اساس ابررساناها است و می‌گوید تا انتهای سال کوانتوم کامپیوتری که برخی از مهم‌ترین قابلیت‌ها کامپیوترهای فعلی را دارد،معرفی خواهد کرد.

حالا باید دید این مسابقه برای ساخت کامپیوترهای کوانتومی چه طور به خط پایان می‌رسد، مخصوصا این که هم کیوبیت‌ها سیلیکون پایه وابر رسانا هردو در دمای نزدیک به صفر مطلق کار می‌کنند و این یکی دیگر از مشکلات مهم بر سر راه توسعه این کامپیوترها است.

ترجمه: علی رنجبران

منبع: newscientist

 

 

No tags for this post.