ساخت شبیه ساز کوانتومی پیشگامانه توسط محققان آمریکایی

محققان دانشگاه راچستر یک سیستم شبیه ساز کوانتومی نوری در مقیاس تراشه با استفاده از فرکانس فوتون کنترل‌شده ایجاد کرده‌اند که ردپای فیزیکی و منابع مورد نیاز روش‌های سنتی را کاهش می‌دهد.

به گزارش تکناک، این نوآوری که یک کریستال مصنوعی همبسته کوانتومی را بشارت می‌دهد، می‌تواند راه را برای شبیه‌سازی‌های پیچیده‌تر آینده هموار کند.

دانشمندان گام مهمی در جهت توسعه کامپیوتر هایی برداشته‌اند که به اندازه کافی پیشرفته هستند تا پدیده‌های طبیعی پیچیده را در سطح کوانتومی شبیه‌سازی کنند. در حالی که این نوع شبیه‌سازی‌ها برای رایانه‌های کلاسیک بسیار دست‌وپاگیر یا کاملاً غیرممکن هستند، سیستم‌های محاسباتی کوانتومی مبتنی بر فوتونیک می‌توانند راه‌حلی را ارائه دهند.

تیمی از محققان دانشکده مهندسی و علوم کاربردی دانشگاه راچستر، یک سیستم شبیه ساز کوانتومی نوری جدید در مقیاس تراشه ساخته اند که می‌تواند به امکان‌پذیر کردن چنین سیستمی کمک کند.

این تیم به رهبری کیانگ لین، استاد مهندسی برق، کامپیوتر و اپتیک، یافته های خود را در 22 ژوئن در مجله Nature Photonics منتشر کردند.

تیم لین شبیه‌سازی‌ها را در فضایی مصنوعی اجرا کرد که با کنترل فرکانس یا رنگ فوتون‌های درهم‌تنیده کوانتومی و با سپری شدن زمان، دنیای فیزیکی را تقلید می‌کند. این رویکرد با روش‌های محاسباتی مبتنی بر فوتونیک سنتی که در آن مسیرهای فوتون‌ها کنترل می‌شوند، متفاوت است و همچنین ردپای فیزیکی و نیاز منابع را به شدت کاهش می‌دهد.

لین می گوید: برای اولین بار، ما توانستیم یک کریستال مصنوعی همبسته کوانتومی تولید کنیم. رویکرد ما به طور قابل توجهی ابعاد فضای مصنوعی را گسترش می دهد و ما را قادر می سازد تا چندین پدیده در مقیاس کوانتومی مانند حرکت تصادفی فوتون های درهم تنیده کوانتومی را شبیه سازی کنیم.

محققان می گویند که این سیستم می تواند به عنوان پایه ای برای شبیه سازی های پیچیده تر در آینده باشد.

دکتر عثمان جاوید، نویسنده اصلی این مطالعه می گوید. اگرچه سیستم‌هایی که شبیه‌سازی می‌شوند به خوبی درک شده‌اند، این آزمایش تایید اصول کلی، قدرت این رویکرد جدید را برای مقیاس‌بندی تا شبیه‌سازی‌ها و وظایف محاسباتی پیچیده‌تر نشان می‌دهد، چیزی که ما برای بررسی در آینده بسیار هیجان‌زده هستیم.