الحوسبة الكمومية
حاسوب كمومي جديد يفتح بابًا لزيادة القدرة الحاسوبية
أضف Unite.AI إلى مصادرك المفضلة على Google
الحواسيب معروفة بأنها تعمل مع المعلومات الثنائية، أو الأصفار والواحدات، مما أدى إلى قيام الحواسيب بتزويد الكثير من العالم الحديث. الحواسيب الكمومية الحالية أيضًا مصممة لمعالجة المعلومات الثنائية.
مارتين رينغباور هو فيزيائي تجريبي من إنسبروك، النمسا.
“المكونات الأساسية للحواسيب الكمومية، ومع ذلك، هي أكثر من مجرد أصفار وواحدات،” يقول رينغباور. “التقييد بها إلى الأنظمة الثنائية يمنع هذه الأجهزة من تحقيق إمكاناتها الحقيقية.”
الحسابات مع الأرقام الكمومية
فريق بحث بقيادة توماس مونز في قسم الفيزياء التجريبية بجامعة إنسبروك نجح في تطوير نوع جديد من الحواسيب الكمومية يمكنه أداء حسابات عشوائية مع الأرقام الكمومية، أو كوديتس. هذا النهج الجديد يؤدي إلى زيادة القدرة الحاسوبية مع جسيمات كمومية أقل.
نشر البحث في مجلة فيزياء الطبيعة.
على الرغم من أن طريقة تخزين المعلومات في الأصفار والواحدات ليست كفية عالية، إلا أنها أبسط من الطرق الأخرى. كما أنها موثوقة ومقاومة للأخطاء، مما جعلها معيارًا للحواسيب الكلاسيكية لفترة طويلة.
فريدية الحوسبة الكمومية
然而، الأمور تبدأ في التغيير عند الحديث عن الحوسبة الكمومية. حاسوب إنسبروك الكمومي يخزن المعلومات في ذرات الكالسيوم الفردية، مع كل ذرة لها ثماني حالات طبيعية. يتم استخدام حالتين فقط لتخزين المعلومات. معظم الحواسيب الكمومية الحالية لها حق وصول إلى عدد أكبر من الحالات الكمومية مما تستخدمه فعلاً للحساب.
أنشأ فريق الفيزيائيين حاسوبًا كموميًا يمكنه استخدام الإمكانات الكاملة للذرات عن طريق استخدام كوديتس للحساب. على عكس الطريقة الكلاسيكية، لا يؤثر الطريقة الجديد التي تستخدم حالات أكثر سلبًا على موثوقية الحاسوب.
“النظم الكمومية لها أكثر من حالتين فقط، وأظهرنا أننا يمكن أن نتحكم فيها جميعًا بنفس الكفاءة،” يقول توماس مونز.
المهام التي تتطلب حواسيب كمومية، مثل مشاكل الفيزياء أو العلوم المواد أو الكيمياء، يتم التعبير عنها بشكل طبيعي بلغة كوديتس. إذا تم إعادة كتابتها لقوبيت، يمكن أن تصبح معقدة للغاية بالنسبة للحواسيب الكمومية الحالية.
“العمل مع أكثر من أصفار وواحدات هو أمر طبيعي، ليس فقط للحاسوب الكمومي ولكن أيضًا لتطبيقاته، مما يسمح لنا بفتح الإمكانات الحقيقية للنظم الكمومية،” يقول مارتين رينغباور.
إذا تمت إعادة كتابتها لقوبيت، يمكن أن تصبح معقدة للغاية بالنسبة للحواسيب الكمومية الحالية. “العمل مع أكثر من أصفار وواحدات هو أمر طبيعي، ليس فقط للحاسوب الكمومي ولكن أيضًا لتطبيقاته، مما يسمح لنا بفتح الإمكانات الحقيقية للنظم الكمومية،” يقول مارتين رينغباور.
