پیشرفت در رایانش کوانتومی: کنترل هم‌زمان کیوبیت‌ها با دقت بی‌سابقه
دانشمندان ژاپنی با دقت بیش از ۹۹٫۹۹ درصد، کنترل هم‌زمان سه کیوبیت سیلیکونی را انجام دادند، پیشرفتی مهم در رایانش کوانتومی.
پژوهشگران مرکز علوم مادهٔ نوظهور ریکن ژاپن و همکارانشان روشی برای افزایش دقت کنترل هم‌زمان کیوبیت‌های سیلیکونی ارائه کرده‌اند.
این دستاورد که در نشریهٔ Nature Physics منتشر شده، می‌تواند مسیر ساخت رایانه‌های کوانتومی بزرگ‌تر با بهره‌گیری از فناوری‌های رایج ساخت تراشه را هموار کند.
دقت بیش از ۹۹٫۹۹ درصد در کنترل کیوبیت‌ها
کیوبیت، برخلاف بیت معمولی، می‌تواند ترکیبی از حالت‌های صفر و یک را نمایش دهد. در کیوبیت‌های اسپینی سیلیکونی، اطلاعات در ویژگی اسپین الکترون ذخیره می‌شود و امواج ریزموج عملیات کوانتومی را کنترل می‌کنند.
اجرای هم‌زمان این عملیات، برای افزایش توان پردازنده‌های کوانتومی ضروری است.
گروه پژوهشی پنج کیوبیت را با یک خط مشترک انتقال ریزموج کنترل کرد. دقت عملیات تک‌کیوبیتی در آزمایش جداگانه از ۹۹٫۹۹ درصد فراتر رفت و بهترین نتیجه به حدود ۹۹٫۹۹۹ درصد رسید.
با این روش تازه، هنگام فعالیت هم‌زمان سه کیوبیت نیز دقت بالاتر از ۹۹٫۹۹ درصد باقی ماند؛ درحالی‌که با فعالیت هر پنج کیوبیت، این مقدار حدود ۹۹٫۹ درصد بود.
اصلاح خطاهای فاز با روشی تازه
پژوهشگران دریافتند اثر استارک ناشی از امواج ریزموج، با تغییر فاز حالت کوانتومی، بخشی از خطاها را ایجاد می‌کند. بر این اساس، آن‌ها روشی برای کالیبراسیون جفتی طراحی کردند تا این تغییرات ناخواسته را بدون آزمایش جداگانهٔ تمام ترکیب‌های ممکن جبران کنند.
به گزارش SciTechDaily، بااین‌حال، افزایش توان ریزموج هنگام کنترل هم‌زمان، همچنان موجب کاهش همدوسی کوانتومی می‌شود. لئون کامنزیند، پژوهشگر ریکن، می‌گوید بهبود طراحی تراشه می‌تواند این محدودیت را کاهش دهد.
گفتنی است سازگاری سیلیکون با فناوری‌های متداول نیمه‌رسانا، این روش را به گزینه‌ای امیدبخش برای توسعهٔ پردازنده‌های کوانتومی مقاوم در برابر خطا تبدیل می‌کند؛ پردازنده‌هایی که توان حل مسائل پیچیده‌تر را خواهند داشت.
منبع:
ایتنا