يكتشف علماء الفيزياء كولونيا تأثيرًا جديدًا جديدًا لأجهزة الكمبيوتر الكمومية!
يكتشف علماء الفيزياء كولونيا تأثيرًا جديدًا جديدًا لأجهزة الكمبيوتر الكمومية!
Köln, Deutschland - البحوث في مجال أجهزة الكمبيوتر الكمومية أحرز تقدمًا كبيرًا. اكتشف الفيزيائيون من جامعة كولونيا تأثيرًا فائقًا في أسلاك النانو من العوامل الطوبولوجية ، والذي يعتبر حاسمًا لمستقبل أجزاء الكم المستقرة (Qubits). تم نشر النتائج في مجلة "Nature Physics" المتخصصة ، كما أن إثبات انعكاس Andreev المتقاطع (Cross Andreev Reflection-Car) هو خطوة مهمة في تطوير هذه التكنولوجيا. عنوان الدراسة هو "انعكاس Andreev المتقاطع طويل المدى في عازل طوبولوجي Nanowirs القريبة من قبل الموصل الفائق" وقام من قبل الدكتورة جونيا فنغ والبروفيسور الدكتور يويتشي أندو. تمت كتابة الدراسة بالتعاون مع جامعة بازل.
أنشأت العوامل الطوبولوجية (TI) نفسها كأساس واعد للبوت الكمومية القوية على أساس Majorana fermions. غالبًا ما تكون تقنيات Qubit الحالية غير مستقرة وعرضة للأخطاء. تم تطوير طريقة جديدة لإنتاج أسلاك نانو المصنوعة من العوازل الطوبولوجية بواسطة Junya Feng ، مما يخلق هيكلًا أنظف ويمكّن من إحداث الارتباطات الفائقة الموصل في هذه الأسلاك النانوية. هذه الارتباطات ضرورية لإنشاء والسيطرة على Fansies Majorana التي تشكل الأساس للقطع الكم الجديدة.
التحديات والإمكانيات
مشكلة مركزية في تطوير أجهزة الكمبيوتر الكم هي عدم استقرار التقنيات الحالية. تقارب Qubit الحالي مع معدلات الخطأ التي تقيد بشدة أداء أجهزة الكمبيوتر الكم. مع اكتشاف انعكاس Andreev المتقاطع ، هناك طريقة واعدة لتحسين معدل الضرب هذا. هنا ، تم حقن إلكترون في سلك النانو مع آخر ، لتشكيل زوجين من التوصيل الفائقة ، مما يخلق ارتباطًا فائقًا بعيدة المدى.
بالإضافة إلى تقدم فيزيائيين كولونيا ، قدمت Microsoft مؤخرًا Majorana 1 ، أول معالج كمي في العالم يعتمد على Qubits الطوبولوجية. تم تصميم هذا المعالج بطريقة تمكن التحجيم من ما يصل إلى مليون ربع على شريحة واحدة. تستخدم التكنولوجيا المرتبطة بمجموعة من أرسينيد الإنديوم ، وأشباه الموصلات ، والألومنيوم ، وهو موصل فائق لتشكيل أسلاك نانو فائق الطوبولوجية مع أوضاع Mahera (MZMS). تعمل MZMS على تخزين المعلومات الميكانيكية الكمومية ويمكن أن تحدث ثورة في معالجة الكم.
الطريق إلى تصحيح الخطأ
في القياسات الأولى لمعالج Majorana 1 ، تم العثور على معدل خطأ قدره 1 ٪ فقط ، بهدف تقليل هذا الرقم. يُظهر النظام استقرارًا ملحوظًا ، حيث نادراً ما تؤثر اضطرابات الطاقة الخارجية على حالات Qubit. تخطط Microsoft لتحقيق نموذج أولي للحوسبة الكمومية المقاومة للأخطاء في السنوات القادمة وتعمل بنشاط على خلفية جديدة تبسط تصحيح الخطأ من خلال النبضات الرقمية. من خلال تطوير Tertron ، وهو جهاز يعتمد على المساحة ، يتم البحث عن الخطوة التالية في خريطة الطريق لحساب كمي تتحمل الأخطاء.
معًا ، تُظهر تطورات جامعة كولونيا وجامعة Microsoft أن أجهزة الكمبيوتر الكمومية الطوبولوجية لديها القدرة على تحسين معالجة المعلومات الكمومية بشكل كبير ، والتي تعد نبضات بعيدة عن المجالات مثل علوم المواد والزراعة والاكتشافات الكيميائية. يمكن تقليل التحديات في الحالة الحالية لتكنولوجيا الحوسبة الكمومية بشكل كبير من خلال هذه الأساليب الجديدة.
يتطلع الباحثون والمطورين في جميع أنحاء العالم إلى التقدم في تقنية الحوسبة الكمومية ، في حين أن العمل الهام لمجموعة التميز "المادة والضوء للمعلومات الكمومية" (ML4Q) في كولونيا ، وكذلك التطورات الرائدة في آفاق Microsoft Open New New. يمكن العثور على مزيد من المعلومات في الدراسات الموجودة على University of Cologne href = "https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19792336/"> PubMed ، بالإضافة إلى أحدث التطورات في Microsoft على مدونتها DetailsOrt Köln, Deutschland Quellen
Kommentare (0)