کامپیوتر های کوانتومی داده ها را به عنوان بیت هایی با ارزش صفر یا یک ذخیره می کنند که محاسبات کوانتومی آن ها به عنوان کوبیت ذخیره می شود به طوری که در یک زمان می تواند بیش از یک مقدار را به خود اختصاص دهد. کوبیت ها در واقع حالات کوانتومی هستند که در فوتون ها با دیگر ذرات گیر افتاده امکان انتقال اطلاعات را به صورت آنی صرف نظر از فاصله ی جدایی آن ها فراهم می کنند.

نتیجتا کامپیوتر های کوانتومی به صورت بالقوه امکان پردازش و ذخیره ی اطلاعات بسیار زیاد با سرعتی بی سابقه  را داراست که با استفاده از آن می توان به حل مسایل مهم از قبیل شبیه سازی فرآیند های بیولوژیکی پیچیده و یا پدیده های عجیب دنیای کوانتوم رسید.

از جمله ی ای این رویکرد ها در  محاسبات کوانتومی تخدیر سیلیکون با آلودگی است که می تواند الکترون های تکتایی را به سیلیکون بدهد. در این روش اطلاعات کوانتومی هم در حالت اسپینی دوالکترون و هم در هسته ی پذبرنده ی الکترون ذخیره می شود و نهایتا این هسته ها و ذرات می توانند جمع شوند و جفت  کوبیت را تشکیل دهند. مزیت بزرگ این روش در این است که سیلیکون قبلا به صورت چندین بار در ایجاد پردازش هایی در همان مکان استفاده شده است. 

 

سازگاری فوق العاده

در حال حاضر استفان سایمونز در دانشگاه آکسفورد و یک گروه بین المللی نشان داده اند که می توان با تولید کوبیت هایی بوسیله ی تغلیظ بلور سیلیکون با اتم های فسفر دار به این روش رسید.سایمونز و همکارانش با سرد کردن ماده تا 3 کلوین و قرار دادن آن در پالس های مایکروویو و رادیویی توانستند 10 به توان 10 الکترون گیر افتاده با هسته های فسفر دار در چیزی که آن ها آنسامبل اسپینی می نامند ایجاد کنند.( Entanglement) گیر افتادگی با سازگاری 98% از طریق انتشار امواج مایکروویو از بلور سیلیکون تایید شد.

سایمون در سایت physicsworld.com بیان کرد: ما بطور موثر میلیون ها کپی از اطلاعات کوانتومی مشابه در جایی که تمام اسپین ها به یک صورت  رفتار می کنند؛ ایجاد کرده ایم. او در ادامه گفت: بخشی از فواید ایجاد کپی های زیاد تقویت اطلاعات کوانتومی است که بدین وسیله محققان می توانند تایید کنند که ذرات در حقیقت گیر افتاده اند.

جرمی ا براین (Jeremy O'Brien) محقق اطلاعات کوانتومی دانشگاه بریستول بر این پیشرفت مهم توافق دارد و بر اهمیت نمایش قابلیت یک سیستم اسپینی الکترون-هسته ای فسفردار با یک سیستم مشابه تاکید دارد. او گفت: کنترل منحصربفرد و خوانش برای محاسبات کوانتومی ضروری است چرا که توانایی گیر افتادگی بسیاری از سیستم های اسپینی را با یکدیگر خواهد داشت. شما به حالت یک سیستم اسپینی برای تاثیر بر حالت اسپینی دیگر در جهت کنترل واقعی قدرت کامپیوتر های کوانتومی احتیاج خواهید داشت.

سایمونز بیان کرد گروهش در حال حاضر روش های انتقال اطلاعات را تحقیق می کند که یکی از روش ها فرستادن پالس های الکتریکی از طریق مواد برای حرکت فیزیکی کوبیت های الکترونی است. او می گوید شخصا با امکان محاسبات کوانتومی و بازدهی قابل تعمیم آن برانگیخته شده است چرا که می تواند در جهت مطالعات علمی نظیر جاسازی پروتئین(یک فرآیند کلیدی بسیاری از واکنش های بیولوژیکی) استفاده شود.

به نقل از وبلاگ گروه فیزیک دانشگاه صنعتی اصفهان

لینک مقاله اصلی

لینک مقاله در وبلاگ