الحوسبة الكمومية
جهاز جديد مصمم يتحكم بألف قوبت
أضف Unite.AI إلى مصادرك المفضلة على Google
فريق من العلماء والمهندسين في جامعة سيدني وشركة مايكروسوفت تعاونوا لتحديث جهاز جديد له آثار كبيرة على الحوسبة الكمومية. يمكن للشريحة الواحدة تشغيل 40 مرة أبرد من الفضاء العميق، وهي قادرة على التحكم في الإشارات لألف قوبت، والتي هي الحجرات الأساسية للحواسيب الكمومية.
(MSFT )نشرت النتائج في نيتشر إلكترونكس.
الأستاذ ديفيد ريلي هو من صمم الشريحة. لديه منصب مشترك في جامعة سيدني ومايكروسوفت.
“لتحقيق إمكانات الحوسبة الكمومية، ستحتاج الآلات إلى تشغيل آلاف القوبت، إن لم تكن ملايينها،” قال الأستاذ ريلي.
“أضخم حواسيب كمومية في العالم تعمل حاليًا مع 50 قوبت فقط،” продолжил. “هذا النطاق الصغير يعود جزئيًا إلى حدود الهندسة المعمارية التي تتحكم في القوبت. شريحتنا الجديدة تضع نهاية لهذه الحدود.”
أنظمة كمومية
من المتطلبات الرئيسية لأنظمة كمومية فعالة هي أن تعمل القوبت عند درجات حرارة حول الصفر، أو -273.15 درجة. سبب هذا المتطلب هو أن القوبت لا تفقد خصائص المادة أو الضوء، وهو ما يتطلبه الحواسيب الكمومية لأداء التطبيقات المتخصصة.
من الأسباب التي تجعل الأنظمة الكمومية تتضمن العديد من الأسلاك هي أنها تعمل بناءً على الإرشادات، والتي تأتي في شكل إشارات كهربائية مرسلة ومتلقاة.
الأستاذ ريلي هو أيضًا كبير المحققين في مركز EQUS.
“تُنشئ الآلات الحالية مصفوفة جميلة من الأسلاك للتحكم في الإشارات؛ تبدو مثل عش طائر معلق أو ثريا. إنها جميلة، ولكن في الأساس غير عملي. يعني ذلك أننا لا نستطيع توسيع الآلات لتنفيذ حسابات مفيدة. هناك حقيقي حجز إدخال-إخراج،” قال الأستاذ ريلي.
وفقًا للدكتور كوشال داس، مهندس مايكروسوفت ومخترع الشريحة المشترك، “تُزيل شريحتنا جميع تلك الأسلاك. مع سلكين فقط يحملان المعلومات كمدخلات، يمكنها توليد إشارات تحكم لألف قوبت. هذا يغير كل شيء للحوسبة الكمومية.”
مختبرات مايكروسوفت الكمومية
تم اختراع الشريحة الجديدة في مختبرات مايكروسوفت الكمومية، والتي تقع في جامعة سيدني. يجمع الشراكة بين العالمين لتحقيق نهج مبتكر للتحديات الهندسية.
“بناء حاسوب كمومي هو ربما التحدي الهندسي الأكثر تحديًا في القرن الحادي والعشرين. لا يمكن تحقيقه بالعمل مع فريق صغير في مختبر جامعة في دولة واحدة، بل يحتاج إلى الحجم الذي توفره شركة تكنولوجيا عالمية مثل مايكروسوفت،” قال الأستاذ ريلي.
“من خلال شراكتنا مع مايكروسوفت، لم نقترح فقط هيكلاً نظريًا لفوز التحدي، بل بنيناه.
“لقد أظهرنا ذلك من خلال تصميم شريحة سيليكون مخصصة وربطها بنظام كمومي،” قال. “أنا واثق من أن هذا هو الدائرة المتكاملة الأكثر تطورًا التي تم بناؤها للعمل عند درجات حرارة منخفضة جدًا.”
الشريحة التي تم تطويرها حديثًا يمكن أن تلعب دورًا كبيرًا في تقدم الحواسيب الكمومية، والتي هي واحدة من التكنولوجيات الأكثر ثورة في متناولنا. الحواسيب الكمومية متقدمة جدًا في قدراتها على حل المشكلات التي لا يمكن للحواسيب الكلاسيكية حلها، مثل تلك في مجالات التشفير والطب والذكاء الاصطناعي والمزيد.
