یک تیم تحقیقاتی متشکل ازمحققان موسسه فناوری ماساچوست (MIT) و آینش‌بورگ اتریش به طور موفق‌آمیزی یک کامپیوتر کوانتومی پنج کوبیتی ساختند. این محققان در نظر دارند که با استفاده از این ماشین و یک فناوری جدید که تله یونی نامیده می‌شود، فاکتور 15 را محاسبه کنند.
به گزارش پایگاه خبری تحلیلی فناوری و نوآوری،به‌تازگی یک تیم تحقیقاتی از MIT اعلام کرده است که موفق به ساخت
موفق‌آمیز یک کامپیوتر کوانتومی کامل شدند که می‌تواند فاکتور 15 را محاسبه
کند. اگرچه این اولین تلاش برای ساخت یک کامپیوتر کوانتومی نیست، اما همه
تلاش‌های قبلی به‌دلیل ماهیت شکننده و حساس کوبیت‌ها با شکست مواجه می‌شد.
کوبیت‌ها، بیت‌های اطلاعاتی در یک حالت کوانتومی یگانه که ابرموقعیت نامیده می‌شود، هستند. برای درک و شناخت ابرموقعیت، به این صورت تصور کنید که: یک کامپیوتر می‌تواند محاسبات را انجام دهد و نتایج را با استفاده از یک سیستم دوتایی (دودوئی) ارسال کند. یعنی تمام آنچه شما در صفحه رایانه شخصی خود می‌بینید جریانات بی‌حد صفر و یک‌ها هستند. اما یک کوبیت فراتر از صفر و یک است بدین معنی که نتایج بازیافته از یک چنین سیستمی می‌تواند در یک زمان در دو دسته رخ دهند. چنین وسیله‌ای اگر کامل و بدون نقص باشد، می‌تواند تمام سیستم‌های رمزنگاری را که از فاکتورگیری نخستین استفاده می‌کنند، باز کند.
اولین نمونه یک کامپیوتر کوانتومی در سال 1994 در MIT توسط پروفسور شُر، ابداع شد. در آن زمان شر یک الگوریتم کوانتومی ایجاد کرد که یک کامپیوتر کوانتومی را با استفاده از آرایش اتم‌ها، قادر به محاسبه هزاران فاکتور نخستین می‌کرد. بعد از آن پروفسور چانگ از MIT که احتمال الگوریتم شُر برای محاسبه فاکتور 15 را بررسی کرد، پیش‌بینی کرد که کامپیوتر کوانتومی برای انجام این محاسبات، حداقل باید دارای 12 کوبیت باشد.
اکنون محققان MIT و دانشگاه اینش‌بورگ اتریش درنظر دارند تا با همکاری یکدیگر یک کامپیوتر کوانتومی مقیاس‌پذیر 5 کوبیتی تولید کنند. با استفاده از این ماشین، این تیم قصد دارد تا فاکتور 15 را محاسبه کند، بدون اینکه بر پایداری کل سیستم اثر بگذارد. این محققان معتقداند که این کار برجسته به سبب وجود یک فناوری جدید که تله یونی نامیده می‌شود، امکان‌پذیر است. جریانی از یون‌ها با استفاده از یک میدان الکتریکی‌شده در یک مکان نگه‌داشته می‌شوند و هراتم با استفاده از یک لیزر پر انرژی، ساکن و خارج می‌شوند. برای محاسبه فاکتور 15، محققان MIT از لیزر برای اجرای الگوریتم ریاضی شُر در هر اتم استفاده کردند.
اگرچه هنوز ما فاصله زیادی تا ابداع یک کامپیوتر کوانتومی که توانایی انجام محاسبات پیچیده را دارد، داریم اما اکنون می‌دانیم که نخستین قدم‌ها را برای دست‌یابی به این هدف برداشته‌ایم و در مسیر درستی قرار داریم.
کوبیت‌ها، بیت‌های اطلاعاتی در یک حالت کوانتومی یگانه که ابرموقعیت نامیده می‌شود، هستند. برای درک و شناخت ابرموقعیت، به این صورت تصور کنید که: یک کامپیوتر می‌تواند محاسبات را انجام دهد و نتایج را با استفاده از یک سیستم دوتایی (دودوئی) ارسال کند. یعنی تمام آنچه شما در صفحه رایانه شخصی خود می‌بینید جریانات بی‌حد صفر و یک‌ها هستند. اما یک کوبیت فراتر از صفر و یک است بدین معنی که نتایج بازیافته از یک چنین سیستمی می‌تواند در یک زمان در دو دسته رخ دهند. چنین وسیله‌ای اگر کامل و بدون نقص باشد، می‌تواند تمام سیستم‌های رمزنگاری را که از فاکتورگیری نخستین استفاده می‌کنند، باز کند.
اولین نمونه یک کامپیوتر کوانتومی در سال 1994 در MIT توسط پروفسور شُر، ابداع شد. در آن زمان شر یک الگوریتم کوانتومی ایجاد کرد که یک کامپیوتر کوانتومی را با استفاده از آرایش اتم‌ها، قادر به محاسبه هزاران فاکتور نخستین می‌کرد. بعد از آن پروفسور چانگ از MIT که احتمال الگوریتم شُر برای محاسبه فاکتور 15 را بررسی کرد، پیش‌بینی کرد که کامپیوتر کوانتومی برای انجام این محاسبات، حداقل باید دارای 12 کوبیت باشد.
اکنون محققان MIT و دانشگاه اینش‌بورگ اتریش درنظر دارند تا با همکاری یکدیگر یک کامپیوتر کوانتومی مقیاس‌پذیر 5 کوبیتی تولید کنند. با استفاده از این ماشین، این تیم قصد دارد تا فاکتور 15 را محاسبه کند، بدون اینکه بر پایداری کل سیستم اثر بگذارد. این محققان معتقداند که این کار برجسته به سبب وجود یک فناوری جدید که تله یونی نامیده می‌شود، امکان‌پذیر است. جریانی از یون‌ها با استفاده از یک میدان الکتریکی‌شده در یک مکان نگه‌داشته می‌شوند و هراتم با استفاده از یک لیزر پر انرژی، ساکن و خارج می‌شوند. برای محاسبه فاکتور 15، محققان MIT از لیزر برای اجرای الگوریتم ریاضی شُر در هر اتم استفاده کردند.
اگرچه هنوز ما فاصله زیادی تا ابداع یک کامپیوتر کوانتومی که توانایی انجام محاسبات پیچیده را دارد، داریم اما اکنون می‌دانیم که نخستین قدم‌ها را برای دست‌یابی به این هدف برداشته‌ایم و در مسیر درستی قرار داریم.
