به گزارش مجله خبری نگار، محققان موسسه فناوری ماساچوست گامی بزرگ در جهت شتابدهی به محاسبات کوانتومی برداشتهاند. آنها طرحی منحصربهفرد ارائه دادهاند که به جفتشدگی رکوردشکن بین فوتونها (ذرات نور) و اتمهای مصنوعی - بلوکهای سازنده رایانههای کوانتومی - دست مییابد. این کار در مجله Nature Communications (NatCom) منتشر شده است.
کامپیوترهای کوانتومی آینده قادر خواهند بود مواد جدید را شبیهسازی کنند، الگوریتمهای یادگیری ماشین را بهبود بخشند و مسائلی را که برای ماشینهای معمولی غیرقابل دسترس هستند، حل کنند. اما برای اینکه چنین قابلیتهایی به واقعیت تبدیل شوند، عملیات کوانتومی باید بسیار سریع باشند - در غیر این صورت، خطاها انباشته میشوند و دقت نتایج را کاهش میدهند.
تیمی به رهبری دکتر یوفنگ برایت یه، یک کوپلِر کوانتومی ویژه - یک کوپلِر کوارتُن - ساختند. این یک عنصر ابررسانا است که برهمکنش بین بیتهای کوانتومی (کیوبیتها) و نور را افزایش میدهد. در معماری جدید، قدرت کوپلِر تقریباً ۱۰ برابر بیشتر از آزمایشهای قبلی بود. این افزایش میتواند به این معنی باشد که عملیات کوانتومی، از جمله خواندن دادهها، میتوانند در چند نانوثانیه انجام شوند.ای توضیح داد: «اندازهگیریهای بین مراحل تصحیح خطا معمولاً خیلی طول میکشد. توسعه ما میتواند این مشکل را از بین ببرد و ما را به دوران محاسبات کوانتومی واقعاً قوی نزدیکتر کند.»
این دستگاه دو کیوبیت ابررسانا را روی یک تراشه به هم متصل میکند که یکی از آنها به عنوان "تشدیدکننده" و دیگری به عنوان "اتم مصنوعی" عمل میکند و اطلاعات را ذخیره میکند. فوتونها - ذرات نور مایکروویو حامل اطلاعات کوانتومی - بین آنها تبادل میشوند.
نتایج همچنین نشاندهندهی یک اتصال قوی و رکوردشکن بین دو کیوبیت بود که برای انجام عملیات منطقی در یک کامپیوتر کوانتومی مهم است.
اگرچه این کار هنوز بنیادی است، اما چشماندازهایی را برای ایجاد بازخوانی و پردازش فوقالعاده سریع دادهها باز میکند. این امر به ویژه مهم است، زیرا کیوبیتها طول عمر محدودی دارند - هرچه محاسبات سریعتر باشند، میتوان عملیات بیشتری را قبل از نابودی حالت کوانتومی انجام داد.