یکی از چالشهای دستیابی به پتانسیل کامل محاسبات کوانتومی این است که بفهمیم چگونه میلیونها کیوبیت با هم کار کنند. آنها معادل کوانتومی بیت های کلاسیک است که یک ها یا صفرها را در رایانههای سنتی ذخیره میکنند.
به گزارش تکناک، اکنون دانشمندان دانشگاه ساسکس در بریتانیا توانستهاند کیوبیتهایی را که مستقیماً بین دو ریزتراشههای کامپیوتری کوانتومی و با سرعت و دقت بسیار بالاتر از هر چیزی که قبلاً با این فناوری دیده شده است، حرکت دهند.
این نشان میدهد که رایانههای کوانتومی میتوانند فراتر از محدودیتهای فیزیکی یک ریزتراشه بزرگ شوند، یک فاکتور بسیار مهم در زمانی که به طور بالقوه با میلیونها کیوبیت در یک دستگاه سروکار دارید. Universal Quantum ، استارت آپی که از دانشگاه ساسکس منشعب شده است، به توسعه این فناوری ادامه خواهد داد.
مریم اختر، دانشمند کوانتومی، می گوید: این تیم انتقال سریع و منسجم یون را با استفاده از پیوندهای ماده کوانتومی نشان داده است. اختر زمانی که در دانشگاه ساسکس بود، تحقیقات روی نمونه اولیه را رهبری کرد. این آزمایش معماری منحصر به فردی را که Universal Quantum توسعه داده است تایید می کند و یک مسیر هیجان انگیز به سمت محاسبات کوانتومی در مقیاس بزرگ ارائه می دهد.
محققان از یک تکنیک تخصصی به نام UQConnect برای انتقال کیوبیت ها استفاده کردند. این بدان معناست که ریزتراشهها را میتوان به روشی مشابه قطعات پازل برای ساخت رایانههای کوانتومی در کنار هم قرار داد.
در حالی که ثابت نگه داشتن کیوبیت ها و جابجایی آنها بسیار سخت است، تیم به نرخ موفقیت 99.999993 درصد و نرخ اتصال 2424 لینک در ثانیه دست یافت.
زمینه برای اتصال صدها یا حتی هزاران ریزتراشه محاسباتی کوانتومی به این روش، با حداقل از دست دادن داده یا وفاداری وجود دارد.
بیش از یک راه برای ساخت یک ریزتراشه کوانتومی وجود دارد. در این مورد، معماری از یونهای اتمی به دام افتاده بهعنوان کیوبیتها برای بهترین پایداری و اطمینان برای انتقال بار الکتریکی برتر استفاده کرد.
وینفرید هنسینگر، از دانشگاه ساسکس، میگوید: با رشد رایانههای کوانتومی، ما در نهایت توسط اندازه ریزتراشه محدود میشویم، که تعداد بیتهای کوانتومی را که چنین تراشهای میتواند در خود جای دهد، محدود میکند. به این ترتیب، ما میدانستیم که رویکرد ماژولار برای قدرتمند ساختن رایانههای کوانتومی به اندازه کافی برای حل مشکلات صنعت در حال تغییر، کلیدی است.
اهدافی که رایانههای کوانتومی در نهایت میتوانند عملی کنند شامل توسعه مواد جدید، تحقیق در مورد درمانهای دارویی، بهبود امنیت سایبری و مدلهای تغییرات آب و هوایی است.
در حالی که رایانههای کوانتومی امروزه وجود دارند، در مقایسه با آنچه که در نهایت میتوانند تبدیل شوند، از نظر وسعت محدود هستند. آنها بیشتر پروژههای تحقیقاتی هستند تا ماشینهایی که میتوانند عملاً مورد استفاده و برنامهریزی قرار گیرند.
پیشرفتهایی مانند آنچه در اینجا گزارش کردهایم، ما را به سمت درک کامل پتانسیل محاسبات کوانتومی سوق میدهد و توسعه راههایی برای مهار میلیونها کیوبیت بخش حیاتی آن است.
سباستین ویدت، دانشمند کوانتومی از دانشگاه ساسکس، میگوید: این نتایج هیجانانگیز پتانسیل قابلتوجه رایانههای کوانتومی Universal Quantum را برای انجام محاسبات سنگین بسیاری از برنامههای تغییر دهنده زندگی نشان میدهد.
