https://delusionalrevolt.com/vqmr762sfx?key=c3668b2a6465dafa71bad2322044750a
تكنولوجيا

أظهر الباحثون سيطرة كاملة على نظام ثلاثي كيوبت

مفهوم فيزياء جسيمات تكنولوجيا الكم

النتائج هي خطوة رئيسية نحو الحوسبة الكمومية واسعة النطاق.

تم توضيح تصحيح الخطأ في نظام السيليكون كيوبت من قبل الباحثين.

من خلال إظهار تصحيح الخطأ في معالج ثلاثي كيوبت قائم على السيليكون الاحصاء الكمية جهاز باحثين من راكن في اليابان تقدمًا كبيرًا نحو الحوسبة الكمومية واسعة النطاق. تم نشر هذا البحث في الطبيعةيمكن أن تساعد في جعل أجهزة الكمبيوتر الكمومية العملية حقيقة واقعة.

تعد أجهزة الكمبيوتر الكمومية حاليًا مجالًا رائدًا للدراسة لأنها تعد بحل المشكلات المهمة التي لا تستطيع أجهزة الكمبيوتر التقليدية حلها. بدلاً من استخدام ثنائي بسيط 1 أو 0 بت متأصل في أجهزة الكمبيوتر التقليدية ، يستخدمون حالات التراكب من فيزياء الكم. ومع ذلك ، فهي حساسة جدًا للضوضاء المحيطة والصعوبات الأخرى ، مثل عدم الترابط ، نظرًا لتصميمها المختلف جوهريًا ، وتتطلب تصحيح الخطأ لإجراء حسابات دقيقة.

يعد اختيار الأنظمة التي يمكن أن تكون بمثابة أفضل “كيوبتات” ، أو الوحدات الأساسية اللازمة لإجراء الحسابات الكمومية ، تحديًا كبيرًا اليوم. كل نظام محتمل له مزاياه وعيوبه. تشمل الأنظمة الشائعة اليوم الدوائر والأيونات فائقة التوصيل ، والتي تتمتع بميزة وجود نوع من تصحيح الخطأ مثبت ، مما يسمح باستخدامها في تطبيقات العالم الحقيقي ، وإن كان ذلك على نطاق محدود.

من المعروف أن تقنية الكم القائمة على السيليكون ، والتي بدأ تطويرها للتو ، تقدم ميزة استخدام بنية نانوية لأشباه الموصلات يمكن مقارنتها بما يتم استخدامه بشكل متكرر لدمج مليارات الترانزستورات على شريحة مضغوطة ، وبالتالي من المحتمل أن تستفيد من المزايا الحالية. تكنولوجيا التصنيع.

ومع ذلك ، فإن المشكلة الرئيسية في التكنولوجيا القائمة على السيليكون هي أن هناك نقصًا في التكنولوجيا للاتصال بالخطأ. لقد أثبت الباحثون بالفعل التحكم في اثنين من وحدات البت ، لكن هذا لا يكفي لتصحيح الخطأ ، الأمر الذي يتطلب نظامًا من ثلاثة كيوبت.

في البحث الحالي ، بقيادة باحثين من مركز RIKEN لعلوم المواد الناشئة ومركز RIKEN للحوسبة الكمية ، حققت المجموعة هذا الإنجاز ، مما يدل على التحكم الكامل في نظام ثلاثي كيوبت (أحد أكبر أنظمة السيليكون كيوبت) ، مما يوفر لأول مرة نموذجًا أوليًا لتصحيح الخطأ الكمومي في السيليكون. لقد حققوا ذلك من خلال تنفيذ بوابة كمية شبيهة بتوفولي بثلاثة كيوبت.

وفقًا لـ Kenta Takeda ، المؤلف الأول للورقة البحثية ، “تم اقتراح فكرة تنفيذ رمز تصحيح الأخطاء الكمومية في النقاط الكمومية منذ حوالي عقد من الزمان ، لذا فهي ليست جديدة تمامًا ، ولكنها سلسلة من التحسينات في المواد وبناء الجهاز وقد سمحت لنا تقنيات القياس بالنجاح في هذا المسعى. ويسعدنا جدًا أن نجحنا “.

وفقًا لـ Seigo Tarucha ، رئيس مجموعة البحث ، “ستكون خطوتنا التالية هي توسيع النظام. نعتقد أن التوسع هو الخطوة التالية. لهذا ، سيكون من المثير للاهتمام العمل مع أشباه الموصلات الصناعية القادرة على تصنيع أجهزة الكم القائمة على السيليكون على نطاق واسع.

المرجع: “تصحيح الخطأ الكمومي باستخدام السيليكون سبين كيبيتس” بقلم كينتا تاكيدا ، وأكيتو نويري ، وتاكاشي ناكاجيما ، وتاكاشي كوباياشي ، وسيجو تاروتشا ، 24 أغسطس ، 2022 ، الطبيعة.
DOI: 10.1038 / s41586-022-04986-6


Source link

مقالات ذات صلة

أضف تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

Back to top button