دانشمندان اولین کامپیوتر کوانتومی جهان را با تراشه‌های سیلیکونی معمولی رونمایی کردند(+عکس)

این نوآوری از این جهت حائز اهمیت است که از همان فرآیند ساخت تراشه‌هایی که در گوشی‌های هوشمند و لپ‌تاپ‌های امروزی به کار می‌روند، بهره می‌برد. این رویکرد می‌تواند تولید انبوه سیلیکون کوانتومی را تسریع بخشد و به کاهش چشمگیر هزینه‌ها کمک کند. شرکت Quantum Motion (کوانتوم موشن) مستقر در لندن، این سیستم را با هدف ارائه راهکارهای محاسباتی کوانتومی تجاری در یک دهه آینده توسعه داده است.

کامپیوتر کوانتومی با تراشه‌های سیلیکونی استاندارد رونمایی شد

به گزارش گجت نیوز، شرکت بریتانیایی Quantum Motion (کوانتوم موشن)، سازنده این کامپیوتر کوانتومی، اعلام کرده است که این دستگاه از فناوری ترانزیستوری مشابه با الکترونیک دیجیتال مدرن استفاده می‌کند. فرایند ساخت امکان تولید تراشه‌هایی را فراهم می‌آورد که در حالت بیکاری مصرف برق ندارند؛ این ویژگی ادغام شده در یک کامپیوتر کوانتومی، راه را برای پذیرش گسترده و کاهش هزینه‌های تولید هموار می‌کند.

این ماشین کوانتومی ردپای فیزیکی نسبتاً کوچکی دارد و تنها در ۳ رک سرور ۱۹ اینچی جای می‌گیرد. این فضا شامل یخچال رقیق‌کننده و الکترونیک کنترل یکپارچه است که کیوبیت‌ها را دستکاری کرده و دماهای بسیار پایین مورد نیاز برای حفظ حالت‌های کوانتومی شکننده آن‌ها را ایجاد می‌کند.

این سیستم یک واحد پردازش کوانتومی (QPU) را با رابط کاربری و نرم‌افزار کنترل استاندارد صنعتی ترکیب می‌کند و از کیوبیت‌های اسپین استفاده می‌نماید که اطلاعات کوانتومی را در اسپین یک ذره بنیادی (معمولاً یک الکترون) رمزگذاری می‌کنند.

مقیاس‌پذیری و مسیر به سوی تجاری‌سازی

نمایندگان شرکت Quantum Motion (کوانتوم موشن) در ۱۵ سپتامبر اعلام کردند که این سیستم بسیار مقیاس‌پذیر است. QPU بر اساس معماری کاشی طراحی شده است؛ یک رویکرد طراحی ماژولار که در آن پردازنده از واحدهای کوچک‌تر، خودکفا و تخصصی به نام کاشی یا چیپلت ساخته می‌شود. این طراحی امکان ارتقاء QPUهای آینده را برای شامل شدن میلیون‌ها کیوبیت فراهم می‌سازد.

جیمز پالز-دیموکا ، مدیرعامل Quantum Motion، این دستاورد را لحظه سیلیکونی محاسبات کوانتومی خواند و اظهار داشت: «این رونمایی نشان می‌دهد که می‌توان یک کامپیوتر کوانتومی قوی و کاربردی را با استفاده از مقیاس‌پذیرترین فناوری جهان ساخت که قابلیت تولید انبوه را دارد.» Quantum Motion معتقد است که این سیستم اولین گام برای ارائه کامپیوترهای کوانتومی تجاری در یک دهه آینده است.

نقش سیلیکون در تحمل خطا و تولید انبوه

این سیستم در حال حاضر در مرکز ملی محاسبات کوانتومی بریتانیا (NQCC) مستقر شده است و تحت برنامه «تست‌بد محاسبات کوانتومی» NQCC توسعه یافته است. این کامپیوتر کوانتومی بر اساس تحقیقات مشترک Quantum Motion و دانشگاه UCL برای ایجاد سیستم‌های کوانتومی مقاوم‌تر در برابر خطا بنا شده که دقت ۹۸ درصدی را در گیت‌های دو کیوبیتی نشان داده بود؛ رکوردی جهانی برای کیوبیت‌های ساخته شده در سیلیکون کوانتومی طبیعی در مقیاس ویفرهای ۳۰۰ میلی‌متری.

تحمل خطا برای محاسبات کوانتومی حیاتی است؛ زیرا کیوبیت‌ها به دلیل پدیده‌ای به نام ناهمدوسی به شدت شکننده و مستعد خطا هستند. تغییرات دما، تداخل الکترومغناطیسی یا سایر عوامل محیطی می‌توانند ویژگی‌های کلیدی کوانتومی مانند برهم‌نهی و درهم‌تنیدگی را مخدوش کرده یا از بین ببرند. مزیت اصلی این نوع تولید بر سایر فرآیندها، رایج بودن ساخت سیلیکون کوانتومی است. از آنجایی که امکانات، استانداردها و تکنیک‌های تولید انبوه این تراشه‌ها به خوبی ایجاد شده‌اند، می‌توان آن‌ها را ارزان‌تر، سریع‌تر و در مقیاس بزرگ‌تری نسبت به سایر قطعات تخصصی‌تر تولید کرد.

ناصر ملک مطیعی و ایرج قادری در پشت صحنه فیلم نقره داغ؛ سال 50 (عکس)

بیشتر بخوانید:

کامپیوتر کوانتومی چیست و چگونه آینده محاسبات را دگرگون می‌کند؟

تماشاخانه

دو دقیقه رویارویی دو اسطوره بازیگری تاریخ سینما در کافه (تماشا کنید)

دو دقیقه رویارویی دو اسطوره بازیگری تاریخ سینما در کافه (تماشا کنید)

فیلم های دیگر