مثير للإعجاب

بحث جديد يجعلنا أقرب بخطوة إلى جهاز كمبيوتر كمي فعال

بحث جديد يجعلنا أقرب بخطوة إلى جهاز كمبيوتر كمي فعال

أظهر العلماء في جامعة بوردو وجامعة روتشستر طريقة لنقل المعلومات عن طريق نقل حالة الإلكترونات.

يزعم الباحثون أن هذا يقربنا خطوة واحدة من إنشاء كمبيوتر كمي يعمل بكامل طاقته.

هذا جزء من عمل جامعة روتشستر المستمر في الأنظمة الكمومية ، بعد حصوله على 4 ملايين دولار منحة من وزارة الطاقة لاستكشاف المواد الكمومية.

ذات صلة: العلماء يحاكيون الحوسبة الكمية على جهاز كمبيوتر تقليدي

حوسبة المستقبل

يمكن للحوسبة الكمومية أن تقود الطريق لباحثين عن قواعد البيانات والتشفير بشكل أسرع. يجب أن تكون قادرة على تنفيذ عمليات تتجاوز عوالم الحوسبة الكلاسيكية.

باحثون من بينهم جون نيكول ، أستاذ الفيزياء المساعد ، ودكتوراه روتشستر. الطلاب ، Yadav P. Kandel و Haifeng Qiao يدفعون من أجل التقدم في هذا المجال.

عنصر مهم ولكنه صعب للتحكم في الحوسبة الكمومية هو حالة تبديل الإلكترونات.

قال نيكول في بيان صحفي: "إذا كان لديك إلكترون واحد مرتفع وإلكترون آخر منخفض وقمت بدفعهما معًا لفترة زمنية مناسبة تمامًا ، فسيتم تبادلهما".

"لم يغيروا أماكنهم ، لكن دولهم تغيرت".

تبديل الدولة

من أجل إحداث هذه الظاهرة يدويًا ، قام نيكول وزملاؤه بتبريد شريحة من أشباه الموصلات إلى درجات حرارة منخفضة للغاية.

ثم استخدموا النقاط الكمومية - أشباه الموصلات النانوية - وحاصروا أربعة إلكترونات متتالية ، وبعد ذلك قاموا بتحريك الإلكترونات حتى لامست وتبدلت حالتها.

قال نيكول: "هناك طريقة سهلة لتبديل الحالة بين إلكترونين متجاورين ، لكن القيام بذلك عبر مسافات طويلة - في حالتنا ، أربعة إلكترونات - يتطلب الكثير من التحكم والمهارة التقنية".

"يظهر بحثنا أن هذا نهج قابل للتطبيق الآن لإرسال المعلومات عبر مسافات طويلة."

خطوة كبيرة على طريق طويل

إن تغيير حالة الإلكترون ذهابًا وإيابًا عبر سلسلة من الكيوبتات - المكافئ بت للحوسبة الكمومية - دون تحريك موضع الإلكترونات هو عرض مثير للإعجاب لإمكانيات فيزياء الكم للحوسبة.

قال مايكل مانفرا ، أستاذ الفيزياء وعلم الفلك في جامعة بوردو ، في بيان صحفي: "توضح هذه التجربة أن المعلومات في الحالات الكمومية يمكن نقلها دون نقل الإلكترون الفردي إلى أسفل السلسلة".

"إنها خطوة مهمة لإظهار كيف يمكن نقل المعلومات ميكانيكيًا كميًا - بطرق مختلفة تمامًا عن حدسنا الكلاسيكي يقودنا إلى الاعتقاد."

يقارن نيكول هذه التجربة بالمقدمة من أجهزة الكمبيوتر الأولى إلى أجهزة الكمبيوتر اليوم ، مع التأكيد على أننا ما زلنا في المراحل الأولى من أنظمة الكم.

هل يمكننا يومًا ما أن نمتلك أجهزة كمبيوتر محمولة تعمل بالحوسبة الكمومية؟ يقول نيكول: "إذا كنت قد طرحت هذا السؤال على شركة آي بي إم في الستينيات ، فمن المحتمل أنهم كانوا سيقولون لا ، فلا سبيل إلى حدوث ذلك".

"هذا هو رد فعلي الآن. ولكن ، من يدري؟"


شاهد الفيديو: هل تكذب غوغل بشأن حاسوبها الكمومي الخارق (شهر اكتوبر 2021).