على الرغم من أنه عادة ما يستغرق وقتًا طويلاً منذ أن نتحدث عن شيء جديد مرتبط بعالم الحوسبة الكمومية ونعرف أخبارًا ، شيء ربما يجعلك تعتقد أن هذه القضية مجمدة أكثر مما قد تبدو ، الحقيقة هي أنها على العكس ، لدينا دليل على ما أقوله في العمل الجديد الذي تم الكشف عنه للتو من قبل مجموعة من الباحثين من جامعة نيو ساوث ويلز (أستراليا).
نظرًا لأن فريق الباحثين هذا قد نشر في الورقة التي تتحدث عن عملهم ، فمن الواضح أنهم تمكنوا ، بعد شهور وشهور من التطوير والاختبار ، من إنشاء العمارة الجديدة للحوسبة الكمومية التي قد نتمكن من خلالها من صنع رقائق كمية كثيرًا أرخص, سهل الإنتاج وفوق كل شيء ، شيء مهم جدًا اليوم ، قادر على تمكين قابلية التوسع النظام.
ما هي الحوسبة الكمومية؟
في هذه المرحلة ، دعنا ننتقل إلى تذكر ما هي الحوسبة الكمومية بالضبط ، تقريبًا وكل ما تقدمه. كيف شرح على مستوى عال جدابدون الخوض في التفاصيل ، يمكننا التحدث عن حقيقة أن هذا النوع من الحوسبة يستخدم ما يسمى المكدسة أو بتات الكم. تتكون هذه الكيوبتات بدورها من سلسلة من الجسيمات التي لها سلوك كمي.
هذا هو بالضبط ما يميزها عن أنظمة الكمبيوتر التقليدية حيث لكل بت ، كما ستعرف بالتأكيد ، حالتان محتملتان فقط ، 0 أو 1. بدلاً من ذلك ، يمكن أن تكون a qubits في لحظة معينة 1 أو 0 ولكن أيضًا كلاهما في نفس الوقت، هذا هو بالضبط السبب وراء قدرة الكيوبتات على معالجة معلومات أكثر بكثير مما نعرفه.
يجب بناء الكمبيوتر الكمي باستخدام العديد من الكيوبتات ، وهذه بدورها يجب أن تكون مرتبطة ببعضها البعض بشكل فردي لتشكيل شبكة كبيرة قادرة على أداء كل هذه الحسابات الكمومية. اليوم ، جعل الباحثون هذا النوع من الشبكات يعمل طالما أن المسافة بين كيوبتات نادرة نانومتر، وهو أمر يتطلب أن يتم تصنيع جميع مكونات النظام المتبقية ، نتحدث عن إلكترونيات التحكم أو أجهزة القراءة ، من بين أمور أخرى ، على هذا النطاق.
تقدم جامعة نيو ساوث ويلز هندسة معمارية ثورية لأجهزة الكمبيوتر الكمومية
بمجرد أن نأخذ كل هذا في الاعتبار ، فقد حان الوقت للعودة إلى العمل الذي تم تنفيذه في جامعة نيو ساوث ويلز حيث ، على ما يبدو ، تم تطوير كيوبت جديد يمكن أن يحدث ثورة في الحوسبة الكمومية كما نعرفها. على ما يبدو ، فريق الباحثين بقيادة أندريا موريلو y جيلهيرمي توسي، خلقوا هم أنفسهم ما عمدوا إليه كيوبت فليب فلوب، التي لديها بنية يمكننا من خلالها جعل المعالجات الكمومية أرخص وأسهل في التصنيع.
هذا التصميم الجديد له خصوصية كونها مكونة من ذرات الفوسفور الفردية المزروعة في شريحة سيليكون تشبه إلى حد بعيد تلك المستخدمة اليوم في أي من أجهزة الكمبيوتر الخاصة بنا. بفضل هذا التكوين الجديد ، سيتمكن المطورون الآن من توسيع نطاق أجهزة الكمبيوتر الكمومية الخاصة بهم دون الحاجة إلى وضع جميع الذرات بدقة ، وهو نهج يستخدم اليوم في العديد من التقنيات الأخرى المصممة لتوسيع نطاق هذه الأنواع من أجهزة الكمبيوتر.
من النقاط التي تجعل هذا المشروع ثوريًا أنه باستخدام الإلكترونات ونواة ذرة الفوسفور ، أدرك الباحثون أنه ، على عكس ما يحدث اليوم ، لم يعد من الضروري وضع جميع المكونات على مقربة من بعضها البعض بحيث يمكن إجراء الحسابات الكمومية. في الأساس ، يمكن للكيوبتات الآن التواصل مع بعضها البعض على مسافات أطول بكثير إذا تم تشفير المعلومات في الحالة الكمومية المشتركة للإلكترون والنواة حيث يمكن أن يكون هذا تسيطر عليها الإشارات الكهربائية بدلاً من المغناطيسية ، مما يضمن وجود مساحة كافية لتركيب الوصلات البينية وخطوط التحكم وأجهزة القراءة اللازمة دون الحاجة إلى تصنيعها على نطاق ذري.