به‌تازگی گروهی از محققان موفق به دستیابی به یک فناوری بزرگ و خارق‌العاده شدند که با کمک آن می‌توانند بر یکی از بزرگترین چالش‌های توسعه کامپیوترهای کوانتومی غلبه کنند. این نوآوری جدید، ما را یک مرحله به مهار کردن قدرت کامپیوترهای کوانتومی نزدیک‌تر می‌سازد.
به گزارش پایگاه خبری تحلیلی فناوری و نوآوری، بر طبق گزارش منتشر شده از CS Monitor، دانشمندان دانشگاه Griffith و
دانشگاه کوئیزلند در استرالیا موفق به ساخت یک تراشه جدید شدند که از یک
دروازه (گیت) Fredkin برای ساده‌سازی یک پردازش منطقی کلیدی استفاده
می‌کند.
این نوآوری جدید می‌تواند راه را برای کامپیوترهای کوانتومی کاربردی‌تر و ساده‌تر که دارای کاربردهای بسیار زیادی برای گشودن پتانسیل منطق کوانتومی هستند، هموار می‌کند.
راج پاتل ، یکی از محققان اصلی این مطالعه می‌گوید: « مشابه با ساخت یک دیوار بزرگ که از خشت‌های آجری استفاده می‌شود، مدارهای کوانتومی بزرگ نیز برای اجرا شدن و انجام عملیات، نیازمند دروازه‌های منطقی بسیار زیادی هستند. با این حال اگر از خشت‌های بزرگتری برای ساخت دیوار استفاده شود، در این صورت خشت‌های کمتری نیاز خواهد بود.»
محاسبات کوانتومی در مقایسه با محاسبات متداول امروزی بسیار متفاوت است و بسیار پیچیده‌تر از پروسه‌هایی است که در قوی‌ترین ابررایانه‌های امروزی وجود دارند. کامپیوترهای متداول امروزی از کد دودوئی استفاده می‌کنند و برای تولید بیت‌ها از صفر و یک بهره می‌برند و امکان انجام وظایف مختلف را فراهم می‌سازند. در یک کامپیوتر کوانتومی، بیت‌ها می‌توانند مقادیر صفر و یک و یا ابرموقعیت را اتخاذ کنند. در ابرموقعیت، بیت می‌تواند همزمان دو مقدار صفر و یک را اختیار کند. به بیت کوانتومی، کوبیت گفته می‌شود. به عبارت دیگر، یک کامپیوتر کوانتومی برای اجرا شدن، نیازمند تعداد بسیار بیشتری از خشت‌ها است. یک دروازه Fredkin، یک بخش منفرد از یک مدار کامپیوتر کوانتومی است که در آن دو کوبیت براساس یک مقدار مستقل سوم می‌توانند مبادله یا تعویض شوند. دروازه‌های Fredkin از پنج عملیات منطقی مجزا تشکیل شده‌اند، بنابراین استفاده از آنها در کل کامپیوتر، برای محققان مسایل جدی مطرح ساخته است.
با استفاده از ذرات نور، تیم تحقیقاتی موفق به ساده‌سازی قابل ملاحظه پروسه ساخت یک دروازه Fredkin شدند. پاتل می‌گوید:« ما برای اجرای عملیات کنترل‌شده معاوضه از محصورسازی کوانتومی فوتون‌ها (ذرات نور) استفاده کردیم.» این نوآوری جدید، ما را یک مرحله به مهار کردن قدرت کامپیوترهای کوانتومی که دنیا را تغییر خواهند داد، نزدیک‌تر می‌سازد.
این نوآوری جدید می‌تواند راه را برای کامپیوترهای کوانتومی کاربردی‌تر و ساده‌تر که دارای کاربردهای بسیار زیادی برای گشودن پتانسیل منطق کوانتومی هستند، هموار می‌کند.
راج پاتل ، یکی از محققان اصلی این مطالعه می‌گوید: « مشابه با ساخت یک دیوار بزرگ که از خشت‌های آجری استفاده می‌شود، مدارهای کوانتومی بزرگ نیز برای اجرا شدن و انجام عملیات، نیازمند دروازه‌های منطقی بسیار زیادی هستند. با این حال اگر از خشت‌های بزرگتری برای ساخت دیوار استفاده شود، در این صورت خشت‌های کمتری نیاز خواهد بود.»
محاسبات کوانتومی در مقایسه با محاسبات متداول امروزی بسیار متفاوت است و بسیار پیچیده‌تر از پروسه‌هایی است که در قوی‌ترین ابررایانه‌های امروزی وجود دارند. کامپیوترهای متداول امروزی از کد دودوئی استفاده می‌کنند و برای تولید بیت‌ها از صفر و یک بهره می‌برند و امکان انجام وظایف مختلف را فراهم می‌سازند. در یک کامپیوتر کوانتومی، بیت‌ها می‌توانند مقادیر صفر و یک و یا ابرموقعیت را اتخاذ کنند. در ابرموقعیت، بیت می‌تواند همزمان دو مقدار صفر و یک را اختیار کند. به بیت کوانتومی، کوبیت گفته می‌شود. به عبارت دیگر، یک کامپیوتر کوانتومی برای اجرا شدن، نیازمند تعداد بسیار بیشتری از خشت‌ها است. یک دروازه Fredkin، یک بخش منفرد از یک مدار کامپیوتر کوانتومی است که در آن دو کوبیت براساس یک مقدار مستقل سوم می‌توانند مبادله یا تعویض شوند. دروازه‌های Fredkin از پنج عملیات منطقی مجزا تشکیل شده‌اند، بنابراین استفاده از آنها در کل کامپیوتر، برای محققان مسایل جدی مطرح ساخته است.
با استفاده از ذرات نور، تیم تحقیقاتی موفق به ساده‌سازی قابل ملاحظه پروسه ساخت یک دروازه Fredkin شدند. پاتل می‌گوید:« ما برای اجرای عملیات کنترل‌شده معاوضه از محصورسازی کوانتومی فوتون‌ها (ذرات نور) استفاده کردیم.» این نوآوری جدید، ما را یک مرحله به مهار کردن قدرت کامپیوترهای کوانتومی که دنیا را تغییر خواهند داد، نزدیک‌تر می‌سازد.
