محاسبات کوانتومی به تازگی یک پیشرفت بزرگ ایجاد کرده است

لوکیا پاپادوپولوس – 22 ژانویه 2022 – koto_feja/iStock

نوامبر گذشته، ما دو پیشرفت مهم در محاسبات کوانتومی را برای شما به ارمغان آوردیم. ابتدا، کنسرسیوم توسعه اقتصادی کوانتومی ایالات متحده نتایج آزمایش‌های محک‌گذاری را نشان داد که نشان می‌دهد چگونه یک روش پیشرفته سرکوب خطا، احتمال موفقیت الگوریتم‌های محاسبات کوانتومی را برای موفقیت در سخت‌افزار واقعی به میزان بی‌سابقه ۲۵۰۰ درصد افزایش می‌دهد.

دوم، مهندسان دانشگاه استنفورد یک طراحی جدید، ساده‌تر و در عین حال پیشرفته‌تر برای یک کامپیوتر کوانتومی نشان دادند که می‌تواند به نسخه‌های عملی ماشین در نهایت به واقعیت تبدیل شود. در طراحی جدید، یک اتم منفرد با مجموعه‌ای از فوتون‌ها در هم می‌پیچد که به آن اجازه می‌دهد اطلاعات بیشتری را پردازش و ذخیره کند، و همچنین در دمای اتاق کار کند که دستاوردی چشمگیر است.

اکنون، محققان دانشگاه ولز جنوبی (UNSW) گام بزرگی برای اثبات اینکه محاسبات کوانتومی تقریباً بدون خطا امکان پذیر است و ممکن است به زودی به واقعیت تبدیل شود، برداشته اند.

پروفسور آندریا مورلو از UNSW، که کار را رهبری می کرد، به Phys.org اظهار داشت که “خبر امروز در نیچر نشان می دهد که عملیات ما 99 درصد بدون خطا بوده است.”

هنگامی که خطاها بسیار نادر هستند، تشخیص آنها و تصحیح آنها در صورت وقوع امکان پذیر می شود. این نشان می دهد که ساخت رایانه های کوانتومی با مقیاس و قدرت کافی برای انجام محاسبات معنی دار امکان پذیر است. این بخش از تحقیق یک نقطه عطف مهم در سفر که ما را به آنجا خواهد رساند.”

مورلو قبلاً موفق شده بود اطلاعات کوانتومی را در سیلیکون به مدت 35 ثانیه حفظ کند، بازه زمانی که معادل یک ابدیت در جهان کوانتومی است. اما یک مشکل وجود داشت: رویکرد مورلو شامل جداسازی کیوبیت‌ها بود که تعامل آن‌ها با یکدیگر را برای درگیر شدن در محاسبات غیرممکن می‌کرد.

مورلو در آزمایش‌های جدید خود، الکترونی را تصور کرد که دو هسته اتم فسفر را در بر می‌گیرد و می‌تواند مسائلی را که در تلاش‌های اولیه‌اش با آن مواجه شده بود دور بزند. بهتر از آن، روش جدید تضمین می کند که پیشرفت کوانتومی با صنعت نیمه هادی های امروزی سازگار است. حالا، این چیزی است که باید در مورد آن هیجان زده شد!