اختراق في أجهزة الكمبيوتر الكمومية لحل التحديات المجتمعية الكبرى
حقق علماء المملكة المتحدة تقدمًا كبيرًا في تطوير حواسيب كمومية عملية – ربط الرقائق الدقيقة الكمية لأول مرة.
لأول مرة، أثبت باحثون من جامعة ساسكس وشركة يونيفرسال كوانتوم أن بتات الكم (كيوبتات) يمكن أن تنتقل مباشرة بين رقائق الكمبيوتر الكمومية. وقد تم إثبات ذلك بسرعة ودقة قياسية.
تم تعيين هذا الاختراق لحل تحدي كبير في بناء أجهزة كمبيوتر كمومية كبيرة وقوية بما يكفي لمعالجة المشكلات المعقدة التي تهم المجتمع.
حاليًا، تعمل أجهزة الكمبيوتر الكمومية على مقياس 100 كيلوبت، ولكن للإجابة على المشكلات الحاسمة التي لا يمكن حلها بواسطة أجهزة الكمبيوتر العملاقة اليوم، يتوقع الخبراء أن هناك حاجة إلى ملايين الكيوبتات.
1،2 هناك سباق كمي عالمي لتطوير أجهزة الكمبيوتر الكمومية التي يمكن أن تساعد في التحديات المجتمعية المعقدة، مثل اكتشاف الأدوية وتحسين كفاءة الطاقة في إنتاج الأسمدة.
في الورقة البحثية، التي تحمل عنوان ” ارتباط المادة الكمومية عالي الدقة بين وحدات الرقائق الدقيقة لمصائد الأيونات “، أوضح العلماء كيف استخدموا تقنية جديدة تسمى “UQ Connect” لاستخدام روابط المجال الكهربائي لتمكين الكيوبتات من التحرك.
من وحدة الرقاقة الدقيقة للحوسبة الكمومية إلى أخرى بسرعة ودقة لا مثيل لهما. يتيح ذلك للرقائق أن تلتصق ببعضها البعض لتطوير كمبيوتر كمي أكثر قوة.
تمكن الفريق من نقل الكيوبتات بنجاح محطم للأرقام القياسية
نجح العلماء في نقل الكيوبتات بمعدل نجاح 99.999993٪ ومعدل اتصال 2424 / ثانية. هذه الأرقام هي أرقام قياسية وأرقام قياسية عالمية أفضل من الحلول السابقة.
قال البروفيسور وينفريد هينسنجر ، أستاذ تقنيات الكم في جامعة ساسكس وكبير العلماء والمؤسس المشارك في Universal Quantum: “مع نمو أجهزة الكمبيوتر الكمومية، سنكون في النهاية مقيدون بحجم الرقاقة الدقيقة، مما يحد من عدد الكم يمكن أن تستوعب بتات مثل هذه الشريحة.
على هذا النحو، كنا نعلم أن النهج المعياري كان مفتاحًا لجعل أجهزة الكمبيوتر الكمومية قوية بما يكفي لحل مشاكل الصناعة المتغيرة.
لإثبات أنه يمكننا توصيل شريحتين للحوسبة الكمومية – تشبه إلى حد ما أحجية الصور المقطوعة – والأهم من ذلك، أنها تعمل بشكل جيد، نطلق العنان لإمكانية التوسع من خلال ربط مئات أو حتى الآلاف من الرقائق الدقيقة للحوسبة الكمومية. ”
لا يؤثر التطور على الطبيعة الكمية للكيوبت
أثناء ربط الوحدات بسرعة قياسية عالمية، أكد العلماء أن الطبيعة الكمومية للكيوبت تظل كما هي أثناء النقل. على سبيل المثال، يمكن أن يكون الكيوبت صفرًا وواحدًا في نفس الوقت.
قال الدكتور سيباستيان ويدت ، الرئيس التنفيذي والمؤسس المشارك لشركة Universal Quantum ، والمحاضر الأول في تقنيات الكم في جامعة ساسكس: “ينصب تركيزنا الدؤوب على تزويد الأشخاص بأداة تمكنهم من إحداث ثورة في مجال عملهم.
قام فريق Universal Quantum و University of Sussex بعمل شيء لا يصدق حقًا هنا من شأنه أن يساعد في جعل رؤيتنا حقيقة واقعة.
تُظهر هذه النتائج المثيرة الإمكانات الرائعة لأجهزة الكمبيوتر الكمومية الخاصة بـ Universal Quantum لتصبح قوية بما يكفي لإطلاق العديد من تطبيقات الحوسبة الكمومية التي تغير حياتها “.
تقوم Universal Quantum وجامعة Sussex بإجراء تحسينات رائدة
حصلت شركة Universal Quantum مؤخرًا على 67 مليون يورو من مركز الفضاء الألماني (DLR) لبناء جهازي كمبيوتر كميين حيث سيتم تنفيذ هذه التكنولوجيا كجزء من العقد.
تم تسمية جامعة ساسكس أيضًا كواحدة من الفائزين بجائزة معهد الفيزياء لعام 2022 في فئة بدء الأعمال التجارية.
“كان عقد DLR على الأرجح أحد أكبر عقود الحوسبة الكمومية الحكومية التي تم تسليمها على الإطلاق إلى شركة واحدة. هذا هو التحقق من صحة ضخمة من التكنولوجيا لدينا.
تعمل شركة Universal Quantum الآن بجد لنشر هذه التكنولوجيا في أجهزتنا التجارية القادمة، “قال Weidt.
قادت الدكتورة مريم أختار البحث خلال فترة عملها كزميل باحث في جامعة ساسكس ومستشار الكم في يونيفرسال كوانتوم. قالت: “لقد أظهر الفريق نقلًا سريعًا ومتماسكًا للأيونات باستخدام روابط المادة الكمومية.
تتحقق هذه التجربة من صحة البنية الفريدة التي طورتها شركة Universal Quantum – مما يوفر طريقًا مثيرًا نحو الحوسبة الكمومية على نطاق واسع حقًا “.
سيقربنا العمل خطوة واحدة من الكمبيوتر الكمومي الذي يمكن استخدامه في العالم الحقيقي
قال البروفيسور ساشا روزنيل ، نائب رئيس جامعة ساسكس: “إنه لأمر رائع أن نرى العمل الملهم لجامعة ساسكس وعلماء فيزياء الكم العالمي قد أدى إلى هذا الاختراق الهائل، مما جعلنا نقترب خطوة مهمة من الكمبيوتر الكمومي.
من شأنها أن تكون ذات فائدة مجتمعية حقيقية. تم إعداد أجهزة الكمبيوتر هذه لتحتوي على تطبيقات لا حدود لها – من تحسين تطوير الأدوية، وإنشاء مواد جديدة، وربما حتى إطلاق حلول لأزمة المناخ “. .
وأضاف البروفيسور كيث جونز، وكيل الجامعة المؤقت ونائب رئيس الجامعة للبحوث والمشاريع بجامعة ساسكس: “هذا اكتشاف مثير للغاية من علماء الفيزياء بجامعة ساسكس وشركة يونيفرسال كوانتوم.
إنه يثبت قيمة وديناميكية هذه الشركة المنبثقة من جامعة ساسكس ، والتي يرتكز عملها على بحث أكاديمي صارم ورائد عالميًا. ستكون أجهزة الكمبيوتر الكمومية محورية في المساعدة على حل بعض القضايا العالمية الأكثر إلحاحًا.
يسعدنا أن الأكاديميين في ساسكس يقدمون أبحاثًا توفر الأمل في تحقيق الإمكانات الإيجابية لتكنولوجيا الكم من الجيل التالي في مجالات حاسمة مثل الاستدامة وتطوير الأدوية والأمن السيبراني “.
المصدر: innovationnewsnetwork
إقراء ايضا:
