باحثون يحققون رقمًا قياسيًا عالميًا في الابتكار في الحوسبة الكمومية

تحقق فريق من الباحثين في جامعة تكساس في سان أنطونيو (UTSA) رقمًا قياسيًا عالميًا في الابتكار في الحوسبة الكمومية. وقد طور ر. تايلر ساذرلاند، أستاذ مساعد في قسم الفيزياء والفلك في كلية العلوم وكلية الهندسة والتصميم المتكامل، نظرية جديدة لتجربة تحقيق الرقم القياسي.

يتمتع ساذرلاند بخبرة في البصريات الكمومية، وحصل على درجة الدكتوراه في جامعة بوردو. ثم انتقل إلى مختبر لورانس ليفرمور الوطني لما بعد الدكتوراه، واشتمل عمله على تطبيقات تجريبية لأجهزة الكمبيوتر الكمومية.

الرقم القياسي العالمي

حقّق الفريق الرقم القياسي العالمي لأدق بوابة تلازم أبداً أُثبتت بدون استخدام 레이저. تُنشئ بوابة التلازم عملية على القبت الثاني من بين قبتين تعتمد على حالة القبت الأول.

نُشرت ورقة البحث التي تصف الإنجاز الجديد في الحوسبة الكمومية في المجلة العلمية نيتشر. عنوانها “التحكم الكوني عالي الدقة بدون 레이저 للقبت المحبوسة”.

“على سبيل المثال، إذا كانت حالة القبت أ هي 0، فإن بوابة التلازم لا تفعل شيئًا على القبت ب، ولكن إذا كانت حالة القبت أ هي 1، فإن البوابة تقلب حالة القبت ب من 0 إلى 1 أو من 1 إلى 0″، قال. “ينشأ الاسم من حقيقة أن هذا يمكن أن يولد خاصية ميكانيكية كمومية تسمى “التلازم” بين القبتين”.

بوابات التلازم “بدون 레이저”

وفقًا لساذرلاند، تصبح أجهزة الكمبيوتر الكمومية أسهل في الاستخدام وأكثر كفاءة في التكلفة عندما يتم جعل بوابات التلازم “بدون 레이저”. بالمقارنة مع عشرات الآلاف من الدولارات التي تكلفها 레이저، فإن سعر الدائرة المتكاملة أقل بكثير، وتنفذ الإجراءات نفسها.

“أساليب البوابات بدون 레이저 لا تملك عيوب التشتت الفوتوني والطاقة والتكلفة والتعيين التي تُرتبط عادةً باستخدام 레이زر”، قال ساذرلاند. “تطابق هذه الطريقة البديلة لبوابة دقة 레이저 من خلال استخدام الموجات الدقيقة، والتي هي أقل تكلفة وأسهل في التعيين”.

من بين العديد من التطبيقات الثورية والموعدة لأجهزة الكمبيوتر الكمومية، واحدة من أعظمها هي قدرتها على محاكاة العمليات الكمومية الميكانيكية نفسها. يمكن أن يكون هذا مثل التفاعلات الكيميائية، ويمكن أن يقلل بشكل كبير من التجارب والخطأ التي تحتاجها لحل بعض المشاكل. أجهزة الكمبيوتر الكمومية قادرة على حل بعض أكثر مشاكل الحوسبة تعقيدًا، ويمكنها القيام بذلك بشكل أسرع بكثير من أجهزة الكمبيوتر الفائقة التقليدية.

“بصورة عامة، هدف بحثي هو زيادة التحكم البشري على الميكانيكا الكمومية”، قال ساذرلاند. “منح الناس السلطة على جزء مختلف من الطبيعة يعطيهم أدوات جديدة. ما سيبنيونه في النهاية بهذه الأدوات غير مؤكد”.